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

    Trong không gian với hệ tọa độ \(Oxyz,\) cho ba điểm \(A\left( 0;1;1 \right)\), \(B\left( 3;0;-1 \right)\), \(C\left( 0;21;-19 \right)\) và mặt cầu \(\left( S \right):{{\left( x-1 \right)}^{2}}+{{\left( y-1 \right)}^{2}}+{{\left( z-1 \right)}^{2}}=1\). Gọi điểm \(M\left( a;b;c \right)\) là điểm thuộc mặt cầu \(\left( S \right)\) sao cho biểu thức \(T=3M{{A}^{2}}+2M{{B}^{2}}+M{{C}^{2}}\) đạt giá trị nhỏ nhất. Tính tổng \(S=a+b+c\).

    • A. 
      S = 12
    • B. 
      \(S=\frac{14}{5}\).
    • C. 
      \(S=\frac{12}{5}\).
    • D. 
      S = 0

    Lời giải tham khảo:

    Đáp án đúng: B

    Gọi điểm \(K\left( x;y;z \right)\) sao cho \(3\overrightarrow{KA}+2\overrightarrow{KB}+\overrightarrow{KC}=\overrightarrow{0}\).

    Ta có \(\left\{ \begin{array}{l} \overrightarrow {KA} = \left( { - x;1 - y;1 - z} \right)\\ \overrightarrow {KB} = \left( {3 - x; - y; - 1 - z} \right)\\ \overrightarrow {KC} = \left( { - x;21 - y; - 19 - z} \right) \end{array} \right.\).

    \( \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} - 3x + 2\left( {3 - x} \right) - x = 0\\ 3\left( {1 - y} \right) - 2y + 21 - y = 0\\ 3\left( {1 - z} \right) - 2\left( {1 + z} \right) - 19 - z = 0 \end{array} \right.\)

    \(\Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l} x = 1\\ y = 4\\ z = - 3 \end{array} \right. \Rightarrow K\left( {1;4; - 3} \right)\)

    Khi đó \(\left\{ \begin{array}{l} 3M{A^2} = 3{\left( {\overrightarrow {MK} + \overrightarrow {KA} } \right)^2} = 3M{K^2} + 6\overrightarrow {MK} .\overrightarrow {KA} + 3K{A^2}\\ 2M{B^2} = 2{\left( {\overrightarrow {MK} + \overrightarrow {KB} } \right)^2} = 2M{K^2} + 4\overrightarrow {MK} .\overrightarrow {KB} + 2K{B^2}\\ M{C^2} = {\left( {\overrightarrow {MK} + \overrightarrow {KC} } \right)^2} = M{K^2} + 2\overrightarrow {MK} .\overrightarrow {KC} + 2K{C^2} \end{array} \right.\).

    \(\Rightarrow T=3M{{A}^{2}}+2M{{B}^{2}}+M{{C}^{2}}=5M{{K}^{2}}+2\overrightarrow{MK}\left( 3\overrightarrow{KA}+2\overrightarrow{KB}+\overrightarrow{KC} \right)+\left( 3K{{A}^{2}}+2K{{B}^{2}}+K{{C}^{2}} \right)\)

    \(=5M{{K}^{2}}+\underbrace{\left( 3K{{A}^{2}}+2K{{B}^{2}}+K{{C}^{2}} \right)}_{const}\). Do đó \({{T}_{\min }}\) khi và chỉ khi \(M{{K}_{\min }}\).

    Suy ra \(M=IK\cap \left( S \right)\) và đồng thời M nằm giữa I và K.

    Ta có \(\overrightarrow{IK}=\left( 0;3;-4 \right)\Rightarrow IK:\left\{ \begin{align} & x=1 \\ & y=1+3t \\ & z=1-4t \\ \end{align} \right.\). Suy ra toạ độ điểm M thoả mãn:

    \({{\left( 3t \right)}^{2}}+{{\left( 4t \right)}^{2}}=1\Leftrightarrow t=\pm \frac{1}{5}\). Vì M nằm giữa I và K nên \(t=\frac{1}{5}\) và \(M\left( 1;\frac{8}{5};\frac{1}{5} \right)\)

    Vậy \(S=a+b+c=1+\frac{8}{5}+\frac{1}{5}=\frac{14}{5}\)

    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