Cho hình hộp chữ nhật \(ABCD.A'B'C'D'\) có \(AB = a\), $AD = 2a$, \(AA' = a\). Gọi \(M\) là điểm trên đoạn $AD$ với \(\dfrac{{AM}}{{MD}} = 3\). Gọi \(x\) là độ dài khoảng cách giữa hai đường thẳng \(AD'\), \(B'C\) và \(y\) là độ dài khoảng cách từ \(M\) đến mặt phẳng \(\left( {AB'C} \right)\). Tính giá trị \(xy\).
Phương pháp giải
Sử dụng mối quan hệ tỉ lệ giữa các khoảng cách từ các điểm đến cùng một mặt phẳng tính khoảng cách.
Lời giải của Tự Học 365

Ta có \(B'C\;{\rm{//}}\;A'D\)\( \Rightarrow B'C\;{\rm{//}}\;\,\left( {ADD'A'} \right) \subset AD'\)\( \Rightarrow d\left( {B'C,AD'} \right)\)\( = d\left( {C,\left( {ADD'A'} \right)} \right)\)\( = CD = a\).
Suy ra \(x = a\).
Lại có: \(\dfrac{{MA}}{{DA}} = \dfrac{3}{4}\)\( \Rightarrow d\left( {M,\left( {AB'C} \right)} \right)\)\( = \dfrac{3}{4}d\left( {D,\left( {AB'C} \right)} \right)\)\( = \dfrac{3}{4}d\left( {B;\left( {AB'C} \right)} \right)\).
Gọi \(I\) là hình chiếu vuông góc của \(B\) lên \(AC\) ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}AC \bot BI\\AC \bot BB'\end{array} \right.\)\( \Rightarrow AC \bot \left( {BB'I} \right)\).
Gọi \(H\) là hình chiếu của \(B\) lên \(B'I\) ta có:
\(\left\{ \begin{array}{l}BH \bot B'I\\BH \bot AC\end{array} \right.\)\( \Rightarrow BH \bot \left( {B'AC} \right)\)\( \Rightarrow d\left( {B,\left( {AB'C} \right)} \right) = BH\).
Trong tam giác \(ABC\), ta có: \(AB.BC = AC.BI\)\( \Rightarrow BI = \dfrac{{AB.BC}}{{AC}} = \dfrac{{a.2a}}{{a\sqrt 5 }} = \dfrac{{2a\sqrt 5 }}{5}\).
Trong tam giác \(BB'I\), ta có: \(\dfrac{1}{{B{H^2}}} = \dfrac{1}{{B{I^2}}} + \dfrac{1}{{B{{B'}^2}}}\) \( \Rightarrow BH = \dfrac{{BI.BB'}}{{\sqrt {B{I^2} + B{{B'}^2}} }} = \dfrac{{2a}}{3}\)
\( \Rightarrow d\left( {B,\left( {AB'C} \right)} \right) = \dfrac{3}{4}.\dfrac{{2a}}{3} = \dfrac{a}{2}\). Suy ra \(y = \dfrac{a}{2}\)
Vậy \(x.y = \dfrac{{{a^2}}}{2}\).
Đáp án cần chọn là: b
Toán Lớp 12