Bài tập nâng cao · Bài 41
Dạng 2. Khoảng cách đường với đường
Bài tập nâng cao Khoảng cách · Bài 41
Cho tứ diện $ O.ABC $ có ba cạnh $ OA $,$ OB $,$ OC $ đôi một vuông góc nhau tại $ O $ với $ OA=3a $, $ OB=a $, $ OC=2a $. Gọi $ I,J $ lần lượt là trọng tâm các tam giác $ OAB $ và $ OAC $. Tính khoảng cách giữa hai đường thẳng $ IJ $ và $ AC $.
Xem lời giải
Lời giải

Gọi $ M $ là trung điểm cạnh $ OA $.
Ta có $ \frac { MI } { MB }=\frac { MJ } { MC }=\frac { 1 } { 3 } $ nên $ IJ\,{ \rm{ / } }{ \rm{ / } }\,BC $.
Do đó: $ d\left ( { IJ,AC } \right )=d\left ( { IJ,\left ( { ABC } \right ) } \right )=d\left ( { I,\left ( { ABC } \right ) } \right )=\frac { 2 } { 3 }.d\left ( { M,\left ( { ABC } \right ) } \right )=\frac { 1 } { 3 }.d\left ( { O,\left ( { ABC } \right ) } \right ) $
Tứ diện $ OABC $ có ba cạnh $ OA,OB,OC $đôi một vuông góc nhau tại $ O $ nên:
$ \frac { 1 } { d ^ { 2 } \left ( { O,\left ( { ABC } \right ) } \right ) }=\frac { 1 } { OA ^ { 2 } }+\frac { 1 } { OB ^ { 2 } }+\frac { 1 } { OC ^ { 2 } }=\frac { 49 } { 36a ^ { 2 } } \\ \Rightarrow d\left ( { O,\left ( { ABC } \right ) } \right )=\frac { 6a } { 7 } $
Vậy $ d\left ( { IJ,AC } \right )=\frac { 1 } { 3 }.\frac { 6a } { 7 }=\frac { 2a } { 7 } $.