Chào mừng các em học sinh đến với bài giải chi tiết mục 3 trang 52,53 SGK Toán 12 tập 2 chương trình Kết nối tri thức. Bài viết này sẽ cung cấp lời giải đầy đủ, dễ hiểu cho từng bài tập, giúp các em nắm vững kiến thức và tự tin làm bài tập về nhà.
Toan9.edu.vn luôn đồng hành cùng các em trên con đường chinh phục môn Toán. Hãy cùng chúng tôi khám phá lời giải chi tiết ngay sau đây!
CÔNG THỨC TÍNH GÓC GIỮA HAI MẶT PHẲNG
Trả lời câu hỏi Vận dụng trang 53 SGK Toán 12 Kết nối tri thức
Hãy trả lời câu hỏi đã được nêu ra trong tình huống mở đầu.
Phương pháp giải:
Sử dụng kiến thức về góc giữa hai mặt phẳng để tính: Trong không gian Oxyz, cho hai mặt phẳng (P), (Q) tương ứng có các vectơ pháp tuyến là \(\overrightarrow n = \left( {A;B;C} \right),\overrightarrow {n'} = \left( {A';B';C'} \right)\). Khi đó, góc giữa (P) và (Q), kí hiệu là ((P), (Q)) được tính theo công thức:
\(\cos \left( {\left( P \right),\left( Q \right)} \right) = \left| {\cos \left( {\overrightarrow n ,\overrightarrow {n'} } \right)} \right| = \frac{{\left| {AA' + BB' + CC'} \right|}}{{\sqrt {{A^2} + {B^2} + {C^2}} .\sqrt {A{'^2} + B{'^2} + C{'^2}} }}\)
Lời giải chi tiết:
Ta có: \(A\left( {0; - 2;0} \right),C\left( {0;2;0} \right),B\left( {2\sqrt 3 ;0;0} \right),A'\left( {0; - 2;7} \right),C'\left( {0;2;5} \right),B'\left( {2\sqrt 3 ;0;6} \right)\)
\(\overrightarrow {AB} \left( {2\sqrt 3 ;2;0} \right),\overrightarrow {AC} \left( {0;4;0} \right);\overrightarrow {A'B'} \left( {2\sqrt 3 ;2; - 1} \right),\overrightarrow {A'C'} \left( {0;4; - 2} \right)\)
\(\left[ {\overrightarrow {AB} ,\overrightarrow {AC} } \right] = \left( {\left| {\begin{array}{*{20}{c}}2&0\\4&0\end{array}} \right|,\left| {\begin{array}{*{20}{c}}0&{2\sqrt 3 }\\0&0\end{array}} \right|,\left| {\begin{array}{*{20}{c}}{2\sqrt 3 }&2\\0&4\end{array}} \right|} \right) = \left( {0;0; 8\sqrt 3 } \right)\)
\(\left[ {\overrightarrow {A'B'} ,\overrightarrow {A'C'} } \right] = \left( {\left| {\begin{array}{*{20}{c}}2&{ - 1}\\4&{ - 2}\end{array}} \right|,\left| {\begin{array}{*{20}{c}}{ - 1}&{2\sqrt 3 }\\{ - 2}&0\end{array}} \right|,\left| {\begin{array}{*{20}{c}}{2\sqrt 3 }&2\\0&4\end{array}} \right|} \right) = \left( {0;4\sqrt 3 ;8\sqrt 3 } \right)\)
Mặt phẳng (ABC) có một vectơ pháp tuyến là: \(\frac{{ 1}}{{8\sqrt 3 }}\left[ {\overrightarrow {AB} ,\overrightarrow {AC} } \right] = \left( {0;0;1} \right)\)
Mặt phẳng (A’B’C’) có một vectơ pháp tuyến là: \(\frac{1}{{4\sqrt 3 }}\left[ {\overrightarrow {A'B'} ,\overrightarrow {A'C'} } \right] = \left( {0;1;2} \right)\)
Do đó, \(\cos \left( {\left( {ABC} \right),\left( {A'B'C'} \right)} \right) = \frac{{\left| {0.0 + 0.1 + 1.2} \right|}}{{\sqrt {{0^2} + {0^2} + {1^2}} .\sqrt {{0^2} + {1^2} + {2^2}} }} = \frac{{2\sqrt 5 }}{5}\)
\( \Rightarrow \left( {\left( {ABC} \right),\left( {A'B'C'} \right)} \right) \approx 26,{6^o}\)
Vậy mái nhà nghiêng so với mặt sàn nhà một góc khoảng \(26,{1^o}\).
Trả lời câu hỏi Luyện tập 3 trang 52 SGK Toán 12 Kết nối tri thức
Trong không gian Oxyz, tính góc giữa hai mặt phẳng \(\left( P \right):x - \sqrt 2 y + z - 2 = 0\) và \(\left( {Oxz} \right):y = 0\).
Phương pháp giải:
Sử dụng kiến thức về góc giữa hai mặt phẳng để tính: Trong không gian Oxyz, cho hai mặt phẳng (P), (Q) tương ứng có các vectơ pháp tuyến là \(\overrightarrow n = \left( {A;B;C} \right),\overrightarrow {n'} = \left( {A';B';C'} \right)\). Khi đó, góc giữa (P) và (Q), kí hiệu là ((P), (Q)) được tính theo công thức:
\(\cos \left( {\left( P \right),\left( Q \right)} \right) = \left| {\cos \left( {\overrightarrow n ,\overrightarrow {n'} } \right)} \right| = \frac{{\left| {AA' + BB' + CC'} \right|}}{{\sqrt {{A^2} + {B^2} + {C^2}} .\sqrt {A{'^2} + B{'^2} + C{'^2}} }}\).
Lời giải chi tiết:
Mặt phẳng (P) có vectơ pháp tuyến là \(\overrightarrow n \left( {1; - \sqrt 2 ;1} \right)\), mặt phẳng (Oxz) có vectơ pháp tuyến là \(\overrightarrow n \left( {0;1;0} \right)\). Ta có: \(\cos \left( {\left( P \right),\left( Q \right)} \right) = \frac{{\left| {0.1 - \sqrt 2 .1 + 1.0} \right|}}{{\sqrt {{0^2} + {0^2} + {1^2}} .\sqrt {{1^2} + {{\left( { - \sqrt 2 } \right)}^2} + {1^2}} }} = \frac{{\sqrt 2 }}{2}\)
Do đó, \(\left( {\left( P \right),\left( {Oxz} \right)} \right) = {45^0}\).
Trả lời câu hỏi Hoạt động 3 trang 52 SGK Toán 12 Kết nối tri thức
Trong không gian Oxyz, cho hai mặt phẳng (P), (Q) tương ứng có các vectơ pháp tuyến là \(\overrightarrow n = \left( {A;B;C} \right),\overrightarrow {n'} = \left( {A';B';C'} \right)\). Lấy các đường thẳng \(\Delta \), \(\Delta '\) tương ứng có vectơ chỉ phương \(\overrightarrow n ,\overrightarrow {n'} \) (H.5.36)
a) Góc giữa hai mặt phẳng (P) và (Q) và góc giữa hai đường thẳng \(\Delta \) và \(\Delta '\) có mối quan hệ gì?
b) Tính côsin của góc giữa hai mặt phẳng (P) và (Q).
Phương pháp giải:
Sử dụng kiến thức về góc giữa hai mặt phẳng để tìm mối quan hệ: Góc giữa hai mặt phẳng là góc giữa hai đường thẳng lần lượt vuông góc với hai mặt phẳng đó.
Sử dụng kiến thức về góc giữa hai đường thẳng để tính: Trong không gian Oxyz, cho hai đường thẳng \(\Delta \) và \(\Delta '\) tương ứng có vectơ chỉ phương \(\overrightarrow u ,\overrightarrow {u'} \) thì \(\cos \left( {\Delta ,\Delta '} \right) = \left| {\cos \left( {\overrightarrow u ,\overrightarrow {u'} } \right)} \right|\).
Lời giải chi tiết:
a) Vì các đường thẳng \(\Delta \), \(\Delta '\) tương ứng có vectơ chỉ phương \(\overrightarrow n ,\overrightarrow {n'} \) nên đường thẳng \(\Delta \) vuông góc với mặt phẳng (P), đường thẳng \(\Delta '\) vuông góc với mặt phẳng (Q).
Do đó, \(\left( {\left( P \right),\left( Q \right)} \right) = \left( {\Delta ,\Delta '} \right)\)
b) Ta có: \(\cos \left( {\Delta ,\Delta '} \right) = \left| {\cos \left( {\overrightarrow n ,\overrightarrow {n'} } \right)} \right|\) nên \(\cos \left( {\left( P \right),\left( Q \right)} \right) = \cos \left( {\Delta ,\Delta '} \right) = \left| {\cos \left( {\overrightarrow n ,\overrightarrow {n'} } \right)} \right|\).
Trả lời câu hỏi Hoạt động 3 trang 52 SGK Toán 12 Kết nối tri thức
Trong không gian Oxyz, cho hai mặt phẳng (P), (Q) tương ứng có các vectơ pháp tuyến là \(\overrightarrow n = \left( {A;B;C} \right),\overrightarrow {n'} = \left( {A';B';C'} \right)\). Lấy các đường thẳng \(\Delta \), \(\Delta '\) tương ứng có vectơ chỉ phương \(\overrightarrow n ,\overrightarrow {n'} \) (H.5.36)
a) Góc giữa hai mặt phẳng (P) và (Q) và góc giữa hai đường thẳng \(\Delta \) và \(\Delta '\) có mối quan hệ gì?
b) Tính côsin của góc giữa hai mặt phẳng (P) và (Q).
Phương pháp giải:
Sử dụng kiến thức về góc giữa hai mặt phẳng để tìm mối quan hệ: Góc giữa hai mặt phẳng là góc giữa hai đường thẳng lần lượt vuông góc với hai mặt phẳng đó.
Sử dụng kiến thức về góc giữa hai đường thẳng để tính: Trong không gian Oxyz, cho hai đường thẳng \(\Delta \) và \(\Delta '\) tương ứng có vectơ chỉ phương \(\overrightarrow u ,\overrightarrow {u'} \) thì \(\cos \left( {\Delta ,\Delta '} \right) = \left| {\cos \left( {\overrightarrow u ,\overrightarrow {u'} } \right)} \right|\).
Lời giải chi tiết:
a) Vì các đường thẳng \(\Delta \), \(\Delta '\) tương ứng có vectơ chỉ phương \(\overrightarrow n ,\overrightarrow {n'} \) nên đường thẳng \(\Delta \) vuông góc với mặt phẳng (P), đường thẳng \(\Delta '\) vuông góc với mặt phẳng (Q).
Do đó, \(\left( {\left( P \right),\left( Q \right)} \right) = \left( {\Delta ,\Delta '} \right)\)
b) Ta có: \(\cos \left( {\Delta ,\Delta '} \right) = \left| {\cos \left( {\overrightarrow n ,\overrightarrow {n'} } \right)} \right|\) nên \(\cos \left( {\left( P \right),\left( Q \right)} \right) = \cos \left( {\Delta ,\Delta '} \right) = \left| {\cos \left( {\overrightarrow n ,\overrightarrow {n'} } \right)} \right|\).
Trả lời câu hỏi Luyện tập 3 trang 52 SGK Toán 12 Kết nối tri thức
Trong không gian Oxyz, tính góc giữa hai mặt phẳng \(\left( P \right):x - \sqrt 2 y + z - 2 = 0\) và \(\left( {Oxz} \right):y = 0\).
Phương pháp giải:
Sử dụng kiến thức về góc giữa hai mặt phẳng để tính: Trong không gian Oxyz, cho hai mặt phẳng (P), (Q) tương ứng có các vectơ pháp tuyến là \(\overrightarrow n = \left( {A;B;C} \right),\overrightarrow {n'} = \left( {A';B';C'} \right)\). Khi đó, góc giữa (P) và (Q), kí hiệu là ((P), (Q)) được tính theo công thức:
\(\cos \left( {\left( P \right),\left( Q \right)} \right) = \left| {\cos \left( {\overrightarrow n ,\overrightarrow {n'} } \right)} \right| = \frac{{\left| {AA' + BB' + CC'} \right|}}{{\sqrt {{A^2} + {B^2} + {C^2}} .\sqrt {A{'^2} + B{'^2} + C{'^2}} }}\).
Lời giải chi tiết:
Mặt phẳng (P) có vectơ pháp tuyến là \(\overrightarrow n \left( {1; - \sqrt 2 ;1} \right)\), mặt phẳng (Oxz) có vectơ pháp tuyến là \(\overrightarrow n \left( {0;1;0} \right)\). Ta có: \(\cos \left( {\left( P \right),\left( Q \right)} \right) = \frac{{\left| {0.1 - \sqrt 2 .1 + 1.0} \right|}}{{\sqrt {{0^2} + {0^2} + {1^2}} .\sqrt {{1^2} + {{\left( { - \sqrt 2 } \right)}^2} + {1^2}} }} = \frac{{\sqrt 2 }}{2}\)
Do đó, \(\left( {\left( P \right),\left( {Oxz} \right)} \right) = {45^0}\).
Trả lời câu hỏi Vận dụng trang 53 SGK Toán 12 Kết nối tri thức
Hãy trả lời câu hỏi đã được nêu ra trong tình huống mở đầu.
Phương pháp giải:
Sử dụng kiến thức về góc giữa hai mặt phẳng để tính: Trong không gian Oxyz, cho hai mặt phẳng (P), (Q) tương ứng có các vectơ pháp tuyến là \(\overrightarrow n = \left( {A;B;C} \right),\overrightarrow {n'} = \left( {A';B';C'} \right)\). Khi đó, góc giữa (P) và (Q), kí hiệu là ((P), (Q)) được tính theo công thức:
\(\cos \left( {\left( P \right),\left( Q \right)} \right) = \left| {\cos \left( {\overrightarrow n ,\overrightarrow {n'} } \right)} \right| = \frac{{\left| {AA' + BB' + CC'} \right|}}{{\sqrt {{A^2} + {B^2} + {C^2}} .\sqrt {A{'^2} + B{'^2} + C{'^2}} }}\)
Lời giải chi tiết:
Ta có: \(A\left( {0; - 2;0} \right),C\left( {0;2;0} \right),B\left( {2\sqrt 3 ;0;0} \right),A'\left( {0; - 2;7} \right),C'\left( {0;2;5} \right),B'\left( {2\sqrt 3 ;0;6} \right)\)
\(\overrightarrow {AB} \left( {2\sqrt 3 ;2;0} \right),\overrightarrow {AC} \left( {0;4;0} \right);\overrightarrow {A'B'} \left( {2\sqrt 3 ;2; - 1} \right),\overrightarrow {A'C'} \left( {0;4; - 2} \right)\)
\(\left[ {\overrightarrow {AB} ,\overrightarrow {AC} } \right] = \left( {\left| {\begin{array}{*{20}{c}}2&0\\4&0\end{array}} \right|,\left| {\begin{array}{*{20}{c}}0&{2\sqrt 3 }\\0&0\end{array}} \right|,\left| {\begin{array}{*{20}{c}}{2\sqrt 3 }&2\\0&4\end{array}} \right|} \right) = \left( {0;0; 8\sqrt 3 } \right)\)
\(\left[ {\overrightarrow {A'B'} ,\overrightarrow {A'C'} } \right] = \left( {\left| {\begin{array}{*{20}{c}}2&{ - 1}\\4&{ - 2}\end{array}} \right|,\left| {\begin{array}{*{20}{c}}{ - 1}&{2\sqrt 3 }\\{ - 2}&0\end{array}} \right|,\left| {\begin{array}{*{20}{c}}{2\sqrt 3 }&2\\0&4\end{array}} \right|} \right) = \left( {0;4\sqrt 3 ;8\sqrt 3 } \right)\)
Mặt phẳng (ABC) có một vectơ pháp tuyến là: \(\frac{{ 1}}{{8\sqrt 3 }}\left[ {\overrightarrow {AB} ,\overrightarrow {AC} } \right] = \left( {0;0;1} \right)\)
Mặt phẳng (A’B’C’) có một vectơ pháp tuyến là: \(\frac{1}{{4\sqrt 3 }}\left[ {\overrightarrow {A'B'} ,\overrightarrow {A'C'} } \right] = \left( {0;1;2} \right)\)
Do đó, \(\cos \left( {\left( {ABC} \right),\left( {A'B'C'} \right)} \right) = \frac{{\left| {0.0 + 0.1 + 1.2} \right|}}{{\sqrt {{0^2} + {0^2} + {1^2}} .\sqrt {{0^2} + {1^2} + {2^2}} }} = \frac{{2\sqrt 5 }}{5}\)
\( \Rightarrow \left( {\left( {ABC} \right),\left( {A'B'C'} \right)} \right) \approx 26,{6^o}\)
Vậy mái nhà nghiêng so với mặt sàn nhà một góc khoảng \(26,{1^o}\).
Mục 3 trang 52,53 SGK Toán 12 tập 2 Kết nối tri thức tập trung vào việc ôn tập chương 4: Đạo hàm. Đây là một phần quan trọng trong chương trình Toán 12, đòi hỏi học sinh phải nắm vững các khái niệm, định lý và kỹ năng liên quan đến đạo hàm để giải quyết các bài toán thực tế.
Mục 3 bao gồm các bài tập tổng hợp, giúp học sinh rèn luyện kỹ năng áp dụng đạo hàm vào việc:
Bài tập này yêu cầu học sinh áp dụng các quy tắc tính đạo hàm đã học để tính đạo hàm của các hàm số đơn giản. Ví dụ:
Cho hàm số y = x3 + 2x2 - 5x + 1. Tính y’.
Lời giải:
y’ = 3x2 + 4x - 5
Bài tập này yêu cầu học sinh tìm các điểm cực trị của hàm số bằng cách giải phương trình đạo hàm bằng 0. Ví dụ:
Cho hàm số y = x3 - 3x2 + 2. Giải phương trình y’ = 0.
Lời giải:
y’ = 3x2 - 6x
3x2 - 6x = 0
3x(x - 2) = 0
x = 0 hoặc x = 2
Bài tập này yêu cầu học sinh sử dụng đạo hàm để xác định khoảng đồng biến, nghịch biến, cực trị và điểm uốn của hàm số. Ví dụ:
Khảo sát hàm số y = x3 - 3x2 + 1.
Lời giải:
y’ = 3x2 - 6x
y’ = 0 ⇔ x = 0 hoặc x = 2
Bảng biến thiên:
| x | -∞ | 0 | 2 | +∞ |
|---|---|---|---|---|
| y’ | + | - | + | |
| y | ↗ | ↘ | ↗ |
Hàm số đồng biến trên khoảng (-∞; 0) và (2; +∞), nghịch biến trên khoảng (0; 2).
Bài tập này yêu cầu học sinh sử dụng đạo hàm để tìm giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ nhất của hàm số trong một khoảng cho trước. Ví dụ:
Tìm giá trị lớn nhất của hàm số y = -x2 + 4x + 1 trên đoạn [-1; 3].
Lời giải:
y’ = -2x + 4
y’ = 0 ⇔ x = 2
Tính giá trị của hàm số tại các điểm x = -1, x = 2, x = 3:
y(-1) = -(-1)2 + 4(-1) + 1 = -4
y(2) = -(2)2 + 4(2) + 1 = 5
y(3) = -(3)2 + 4(3) + 1 = 4
Vậy giá trị lớn nhất của hàm số trên đoạn [-1; 3] là 5, đạt được tại x = 2.
Hy vọng bài giải chi tiết mục 3 trang 52,53 SGK Toán 12 tập 2 Kết nối tri thức này sẽ giúp các em học sinh hiểu rõ hơn về đạo hàm và tự tin giải các bài tập liên quan. Chúc các em học tập tốt!
Dive into the world of innovation with comprehensive technology news, master skills with our easy-to-follow how-to guides, and explore captivating film & music reviews. Your ultimate A-Z resource for tech and entertainment awaits. Start exploring now!
Khám phá 'Sự Cứu Rỗi Của Thánh Nữ' của Higashino Keigo - một vụ án mạng phức tạp, xoay quanh những bí mật đen tối và góc khuất tâm lý. Đọc ngay để hiểu rõ hơn về 'đừng đùa với tình yêu của phái đẹp'!
Khám phá phân dạng - một khái niệm toán học kỳ diệu, ẩn sau vẻ đẹp của tự nhiên và nghệ thuật. Tìm hiểu về tính bất ngờ và ứng dụng của phân dạng trong thế giới xung quanh bạn!
Khám phá khái niệm paradox một cách dễ hiểu. Tìm hiểu những ví dụ thú vị, từ logic đến đời thường, và cách chúng thách thức nhận thức của bạn. Đọc ngay!
Đánh giá chi tiết cuốn sách 'Tên của trò chơi là bắt cóc', khám phá cách tác giả xây dựng những nhân vật phản diện phức tạp và góc nhìn độc đáo về động cơ phạm tội. Đọc ngay để hiểu rõ hơn!
Tìm lời giải chi tiết cho các bài tập toán nâng cao lớp 1 cực khó. Hướng dẫn từng bước giúp bé tự tin chinh phục kiến thức toán học, phát triển tư duy logic và kỹ năng giải quyết vấn đề.
