OPTADS360
AANETWORK
AMBIENT
YOMEDIA
Banner-Video
IN_IMAGE
  • Câu hỏi:

    Trong không gian \(Oxyz,\) cho mặt cầu \(\left( S \right):{\left( {x - 3} \right)^2} + {\left( {y - 1} \right)^2} + {\left( {z - 1} \right)^2} = 4\) và hai điểm \(A\left( { - 1;2; - 3} \right);B\left( {5;2;3} \right)\). Gọi \(M\) là điểm thay đổi trên mặt cầu \(\left( S \right)\). Tính giá trị lớn nhất của biểu thức \(2M{A^2} + M{B^2}.\)

    • A. 
      \(5\) 
    • B. 
      \(123\) 
    • C. 
      \(65\)   
    • D. 
      \(112\) 

    Lời giải tham khảo:

    Đáp án đúng: B

    Ta xác định điểm \(H\left( {x;y;z} \right)\) sao cho \(2.\overrightarrow {HA}  + \overrightarrow {HB}  = \overrightarrow 0 \)

    \(\overrightarrow {HA}  = \left( { - 1 - x;2 - y; - 3 - z} \right);\,\overrightarrow {HB}  = \left( {5 - x;2 - y;3 - z} \right)\)  nên

    \(2.\overrightarrow {HA}  + \overrightarrow {HB}  = \overrightarrow 0  \Leftrightarrow \left( { - 2 - 2x;4 - 2y; - 6 - 2z} \right) + \left( {5 - x;2 - y;3 - z} \right) = \overrightarrow 0 \)

    \( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l} - 2 - 2x + 5 - x = 0\\4 - 2y + 2 - y = 0\\ - 6 - 2z + 3 - z = 0\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = 1\\y = 2\\z =  - 1\end{array} \right. \Rightarrow H\left( {1;2; - 1} \right)\)

    Ta có

    \(\begin{array}{l}2M{A^2} + M{B^2} = 2{\overrightarrow {MA} ^2} + {\overrightarrow {MB} ^2} = 2.{\left( {\overrightarrow {MH}  + \overrightarrow {HA} } \right)^2} + {\left( {\overrightarrow {MH}  + \overrightarrow {HB} } \right)^2}\\ = 2.\left( {M{H^2} + 2\overrightarrow {MH} .\overrightarrow {HA}  + H{A^2}} \right) + \left( {M{H^2} + 2.\overrightarrow {MH} .\overrightarrow {HB}  + H{B^2}} \right)\\ = 3M{H^2} + 2H{A^2} + H{B^2} + 2\overrightarrow {MH} \left( {2\overrightarrow {HA}  + \overrightarrow {HB} } \right)\\ = 3M{H^2} + 2H{A^2} + H{B^2}\,\,\left( {Do\,\,2.\overrightarrow {HA}  + \overrightarrow {HB}  = \overrightarrow 0 } \right)\end{array}\)

    Ta có \(\overrightarrow {HA}  = \left( { - 2;0; - 2} \right);\,\overrightarrow {HB}  = \left( {4;0;4} \right) \Rightarrow H{A^2} = 8;H{B^2} = 32\) nên

    \(2M{A^2} + M{B^2} = 3M{H^2} + 2.8 + 32 = 3M{H^2} + 48\)

    Từ đó \(2M{A^2} + M{B^2}\) lớn nhất khi \(M{H^2}\) lớn nhất hay \(MH\) lớn nhất.

    Mặt cầu \(\left( S \right)\) có tâm \(I\left( {3;1;1} \right)\), bán kính \(R = 2\).

    Ta có \(M{H_{\max }} = HI + R = \sqrt {4 + 1 + 4}  + 2 = 5\).

    Như vậy \(2M{A^2} + M{B^2}\) đạt GTLN là \(3M{H^2} + 48 = 3.25 + 48 = 123\).

    Chọn B.

    Hãy trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án và lời giải

Câu hỏi này thuộc đề thi trắc nghiệm dưới đây, bấm vào Bắt đầu thi để làm toàn bài

ADSENSE/
QUẢNG CÁO
 

 

CÂU HỎI KHÁC

NONE
OFF