Bài 2.23 trang 72 Toán 12 tập 1 - Kết nối tri thức: Một phòng học có thiết kế dạng hình hộp chữ nhật với chiều dài là 8m...

Đề bài :

Một phòng học có thiết kế dạng hình hộp chữ nhật với chiều dài là 8m, chiều rộng là 6m và chiều cao là 3m. Một chiếc đèn được treo tại chính giữa trần nhà của phòng học. Xét hệ trục tọa độ Oxyz có gốc O trùng với một góc phòng và mặt phẳng (Oxy) trùng với mặt sàn, đơn vị đo được lấy theo mét (H.2.51). Hãy tìm tọa độ của điểm treo đèn.

Hướng dẫn giải :

Sử dụng kiến thức về tọa độ trung điểm của đoạn thẳng để tính: Trong không gian Oxyz, cho hai điểm \(A\left( {{x_A};{y_A};{z_A}} \right)\) và \(B\left( {{x_B};{y_B};{z_B}} \right)\). Khi đó, tọa độ trung điểm của đoạn thẳng AB là: \(\left( {\frac{{{x_A} + {x_B}}}{2};\frac{{{y_A} + {y_B}}}{2};\frac{{{z_A} + {z_B}}}{2}} \right)\).

Lời giải chi tiết :

Đặt tên các điểm như hình vẽ.

Khi đó, \(O’\left( {0;0;3} \right),B’\left( {8;6;3} \right)\).

Vì phòng học thiết kế dạng hình hộp chữ nhật nên hình O’C’B’A’ là hình chữ nhật. Gọi là giao điểm của hai đường chéo O’B’ và A’C’ nên I là trung điểm của O’B’.

Vì đèn được treo tại chính giữa trần nhà của phòng học nên đèn trùng với I.

Do đó: \(\left\{ \begin{array}{l}{x_I} = \frac{{{x_{O’}} + {x_{B’}}}}{2} = 4\\{y_I} = \frac{{{y_{O’}} + {y_{B’}}}}{2} = 3\\{z_I} = \frac{{{z_{O’}} + {z_{B’}}}}{2} = 3\end{array} \right.\). Suy ra, I(4; 3; 3). Vậy tọa độ của điểm treo đèn là (4; 3; 3).