
a) Chọn hệ trục tọa độ
Oxyz như sau:
Gốc O≡A
Trục Ox đi qua AB
Trục Oy đi qua AD
Trục Oz đi qua AA′
Khi đó A(0;0;0),B(a;0;0),D(0;a;0),A′(0;0;a)
Phương trình mặt phẳng (A′BD) có dạng:
xa+ya+za=1⇔x+y+z−a=0
Vecto pháp tuyến của A′BD:→n:(1;1;1)
M là trung điểm của BC⇒M(a;a2;0)
N là trung điểm của DD′⇒N(0;a;a2)
⇒→MN=(−a;a2;a2)⇒→n.→MN=−a+a2+a2=0⇒→n⊥→MN
vậy MN//(A′BD)
b) Ta có: MN//(A′BD) chứa BD
⇒ khoảng cách giữa MN và BD là khoảng cách từ M đến mặt phẳng (A′BD)
⇒d(MN,BD)=d(M,(A′BD))=|a+a2−a|√3=a2√3=a√36