Giải bài 3.21 trang 80 Chuyên đề học tập Toán 11 Kết nối tri thức

Đề bài

Hình 3.51 thể hiện hình chiếu đứng và hình chiếu bằng của một đoạn thẳng AB trong không gian.

a) Xác định hình chiếu cạnh A₃B₃ của đoạn thẳng đó.

b) Biết A₁B₁ = 10 cm và A₂B₂ = 6 cm, tính độ dài của A₃B₃.  

Lời giải chi tiết

a) Hình chiếu cạnh của đoạn thẳng AB có hai đầu mút là hình chiếu cạnh A₃ của A và B₃ của B.

Để xác định A₃ ta làm như sau: Qua điểm A₂ vẽ đường thẳng vuông góc với Oz tại C và trên tia đối của tia Ox lấy điểm D sao cho OC = OD. Đường thẳng qua A₁ và vuông góc với Oz cắt đường thẳng qua D và vuông góc với Ox tại A₃. Tương tự xác định B₃. Nối A₃ và B₃ ta nhận được hình chiếu cạnh của đoạn thẳng AB.

b) Gọi E là giao điểm của A₁A₃ và B₁B₂.

Dễ dàng chứng minh tứ giác A₁A₂B₂E là hình chữ nhật.

Do đó: A₁E = A₂B₂.

Mà A₂B₂ = 6 cm nên A₁E = 6 cm.

Tam giác A₁B₁E vuông tại E nên \({A_1}{E^2}\; + {\rm{ }}{B_1}{E^2}\; = {\rm{ }}{A_1}{B_1}^2\;\) (định lí Pythagore)

Suy ra \({B_1}E = \sqrt {{A_1}{B_1}^2 - {A_1}{E^2}}  = \sqrt {{{10}^2} - {6^2}}  = 8\)  (cm).

Mà B₁E = A₃B₃ (A₃B₃B₁E là hình chữ nhật)

Vậy A₃B₃ = 8 cm.