Giải Bài 2.14 trang 65 SGK Toán 12
Đề bài
Hãy mô tả hệ toạ độ $Oxyz$ trong căn phòng ở Hình 2.44 sao cho gốc $O$ trùng với góc trên của căn phòng, khung tranh nằm trong mặt phẳng $(Oxy)$ và mặt trần nhà trùng với mặt phẳng $(Oxz)$.
Mô tả hình bằng lời
Hình 2.44: Ảnh một góc căn phòng với hai bức tường và trần nhà giao nhau. Điểm $O$ được đánh dấu ở góc trên bên phải (nơi hai tường và trần gặp nhau). Trên tường có một khung tranh treo, phía dưới có đèn đứng, ghế bành và một bàn nhỏ.
Lời giải
Phân tích các mặt và cạnh gặp nhau tại góc phòng $O$.
Tại góc trên của căn phòng có ba mặt phẳng đôi một vuông góc gặp nhau:
- Mặt trần nhà;
- Bức tường có treo khung tranh;
- Bức tường còn lại.
Ba mặt này cắt nhau theo ba cạnh (ba mép tường/trần) cùng đi qua $O$ và đôi một vuông góc:
- Cạnh $a$: giao tuyến của tường có khung tranh và trần nhà (mép trên của bức tường treo tranh);
- Cạnh $b$: giao tuyến của hai bức tường (mép thẳng đứng ở góc phòng, chạy từ $O$ xuống dưới);
- Cạnh $c$: giao tuyến của trần nhà và bức tường còn lại.
Chọn hệ trục $Oxyz$ thoả mãn yêu cầu.
Gọi độ dài đơn vị là $1\ \text{m}$ (hoặc một đơn vị tuỳ chọn). Đặt:
a) Trục $Ox$ dọc theo cạnh $a$ — mép chung của tường treo tranh và trần nhà.
b) Trục $Oy$ dọc theo cạnh $b$ — mép thẳng đứng nơi hai tường gặp nhau, hướng từ $O$ đi xuống.
c) Trục $Oz$ dọc theo cạnh $c$ — mép chung của trần nhà và bức tường còn lại.
Kiểm tra các điều kiện.
- Ba cạnh $a,b,c$ đôi một vuông góc (vì tường, trần vuông góc nhau) nên $Ox,Oy,Oz$ tạo thành hệ trục toạ độ vuông góc chuẩn với gốc $O$ ở góc phòng. ✓
- Bức tường treo tranh chứa hai cạnh $a$ và $b$, tức chứa hai trục $Ox,Oy$, nên nó chính là mặt phẳng $(Oxy)$; do khung tranh nằm trên tường này nên khung tranh nằm trong $(Oxy)$. ✓
- Trần nhà chứa hai cạnh $a$ và $c$, tức chứa hai trục $Ox,Oz$, nên trần nhà trùng với mặt phẳng $(Oxz)$. ✓
Vậy hệ trục chọn như trên thoả mãn tất cả yêu cầu của đề bài.
Đáp số
Lời giải do Thư viện nhà trường biên soạn, giải và kiểm chéo độc lập theo SGK 2026-2027.
