Khoảng cách trong không gian

Mọi khoảng cách trong không gian đều là đoạn vuông góc ngắn nhất. Chọn một trường hợp rồi kéo điểm để thấy đoạn vuông góc và độ dài của nó.

💡 Kéo điểm màu hồng (hoặc đầu đường thẳng) và quan sát: đoạn màu xanh luôn vuông góc, và độ dài của nó là ngắn nhất. Kéo trên nền để xoay hình.

Thấy hay? Chia sẻ cho bạn bè: f Facebook 𝕏 X

Khoảng cách là đoạn vuông góc ngắn nhất

Ý tưởng chung của mọi khoảng cách trong không gian: đó là độ dài đoạn ngắn nhất nối hai đối tượng, và đoạn ngắn nhất ấy luôn vuông góc. Ba trường hợp thường gặp là: điểm–đường thẳng, điểm–mặt phẳng, và hai đường thẳng chéo nhau.

Ba trường hợp

  1. Điểm M đến đường thẳng d: hạ MH vuông góc với d tại H. Khi đó MH là khoảng cách.
  2. Điểm M đến mặt phẳng (P): hạ MH vuông góc với (P), H là hình chiếu của M. MH là khoảng cách.
  3. Hai đường chéo nhau a, b: dựng đoạn vuông góc chung — đoạn vừa vuông góc, vừa cắt cả hai. Độ dài của nó là khoảng cách.

Vì sao là ngắn nhất?

Xét điểm M và một điểm N bất kì trên đường thẳng (hay mặt phẳng). Tam giác MHN vuông tại H có MN là cạnh huyền, nên MN ≥ MH. Dấu bằng chỉ xảy ra khi N trùng H. Vậy đoạn vuông góc MH thực sự ngắn nhất trong mọi đoạn nối M tới đối tượng đó.

Đoạn vuông góc chung

Với hai đường chéo nhau, đoạn vuông góc chung là duy nhất. Một cách dựng: qua đường b dựng mặt phẳng (Q) chứa b và song song a; chiếu a lên (Q) rồi tìm giao với b, từ đó xác định đoạn vuông góc chung. Độ dài đoạn này bằng khoảng cách từ a đến (Q).

Ứng dụng thực tế

Khoảng cách trong không gian xuất hiện khi:

Khám phá thêm