Câu hỏi:

23/10/2024 163

Trong không gian Oxyz, cho điểm \(E(2;1;3)\), mặt phẳng \((P):2x + 2y - z - 3 = 0\) và mặt cầu \((S)\): \({(x - 3)^2} + {(y - 2)^2} + {(z - 5)^2} = 36\). Gọi \(\Delta \) là đường thẳng đi qua \(E\), nằm trong mặt phẳng \((P)\) và cắt \((S)\) tại hai điểm A, B có khoảng cách nhỏ nhất.

 

Đúng

Sai

Điểm E nằm ngoài mặt cầu (S).

   

Δ có một vectơ chỉ phương là \[\overrightarrow u  = ( - 1;1;0)\].

   

A, B nằm trên đường tròn giao tuyến có tâm là hình chiếu vuông góc của I lên (P).

   

Quảng cáo

Trả lời:

verified
Giải bởi Vietjack

Đáp án

 

Đúng

Sai

Điểm E nằm ngoài mặt cầu (S).

  X

Δ có một vectơ chỉ phương là \[\overrightarrow u  = ( - 1;1;0)\].

X  

A, B nằm trên đường tròn giao tuyến có tâm là hình chiếu vuông góc của I lên (P).

X  

Hướng dẫn giải:

Trong không gian Oxyz, cho điểm \(E(2;1;3)\), mặt phẳng \((P):2x + 2y - z - 3 = 0\) và mặt cầu \((S)\): \({(x - 3)^2} + {(y - 2)^2} + {(z - 5)^2} = 36\). Gọi \(\Delta \) là đường thẳng đi qua \(E\), nằm trong mặt phẳng \((P)\) và cắt \((S)\) tại hai điểm A, B có khoảng cách nhỏ nhất. 	Đúng	Sai Điểm E nằm ngoài mặt cầu (S).		 Δ có một vectơ chỉ phương là \[\overrightarrow u  = ( - 1;1;0)\].		 A, B nằm trên đường tròn giao tuyến có tâm là hình chiếu vuông góc của I lên (P).		 (ảnh 1)

Mặt cầu \((S):{(x - 3)^2} + {(y - 2)^2} + {(z - 5)^2} = 36\), có tâm I(3;2;5) và bán kính R = 6.

Ta có: \(\overrightarrow {EI}  = (1;1;2) \Rightarrow EI = |\overrightarrow {EI} | = \sqrt {{1^2} + {1^2} + {2^2}}  = \sqrt 6  < 6 = R\). Do đó điểm E nằm trong mặt cầu (S).

Ta lại có: E ∈ (P) và \[\left\{ \begin{array}{l}E \in \Delta \\\Delta  \subset \left( P \right)\end{array} \right.\]

Nên giao điểm của (Δ) và (S) nằm trên đường tròn giao tuyến (C) tâm K của mặt phẳng (P) và mặt cầu (S), trong đó K là hình chiếu vuông góc của I lên mặt phẳng (P).

Giả sử Δ ∩ (S) = {A;B}. Độ dài AB nhỏ nhất khi và chỉ khi d(K,Δ) lớn nhất.

Gọi F là hình chiếu của K trên (Δ) khi đó d(K;Δ) = KF ≤ KE.

Dấu bằng xảy ra khi và chỉ khi F ≡ E.

Ta có \(\left\{ \begin{array}{l}IK \bot \left( P \right)\\KE \bot \Delta \end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}IK \bot \Delta \\KE \bot \Delta \end{array} \right. \Rightarrow IE \bot \Delta \).

Ta có: \(\left[ {{{\vec n}_{(P)}},\overrightarrow {EI} } \right] = (5; - 5;0)\), cùng phương với \[\overrightarrow u  = (1; - 1;0).\]

Vì \(\left\{ \begin{array}{l}\Delta  \subset \left( P \right)\\\Delta  \bot IE\end{array} \right.\) nên Δ có một vectơ chỉ phương là \[\overrightarrow u  = (1; - 1;0).\]

Suy ra phương trình đường thẳng Δ:\(\left\{ \begin{array}{l}x = 2 + t\\y = 1 - t\\z = 3\end{array} \right.\)​.

 

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

Cho hai vị trí A, B cách nhau 615 m, cùng nằm về một phía bờ sông như hình vẽ. Khoảng cách từ A và từ B đến bờ sông lần lượt là 118 m và 487 m. Một người đi từ A đến bờ sông để lấy nước mang về B. Đoạn đường ngắn nhất mà người đó có thể đi là (Kết quả được làm tròn đến hàng đơn vị). (ảnh 2)

Giả sử người đó đi từ A đến M để lấy nước và đi từ M về B. Dễ dàng tính được BD = 369, EF = 492. Ta đặt EM = x, khi đó:

\(MF = 492 - x,AM = \sqrt {{x^2} + {{118}^2}} ,BM = \sqrt {{{(492 - x)}^2} + {{487}^2}} .\)

Như vậy ta có hàm số f(x) được xác định bằng tổng quãng đường AM và MB :

\(f(x) = \sqrt {{x^2} + {{118}^2}}  + \sqrt {{{(492 - x)}^2} + {{487}^2}} \)​ với \(x \in [0;492]\)

Ta cần tìm giá trị nhỏ nhất của f(x) để có quãng đường ngắn nhất và từ đó xác định được vị trí điểm M.

\(f'(x) = \frac{x}{{\sqrt {{x^2} + {{118}^2}} }} - \frac{{492 - x}}{{\sqrt {{{(492 - x)}^2} + {{487}^2}} }}\)

\(f'(x) = 0 \Leftrightarrow \frac{x}{{\sqrt {{x^2} + {{118}^2}} }} - \frac{{492 - x}}{{\sqrt {{{(492 - x)}^2} + {{487}^2}} }} = 0\)

\( \Leftrightarrow \frac{x}{{\sqrt {{x^2} + {{118}^2}} }} = \frac{{492 - x}}{{\sqrt {{{(492 - x)}^2} + {{487}^2}} }}\)

\( \Leftrightarrow x\sqrt {{{(492 - x)}^2} + {{487}^2}}  = (492 - x)\sqrt {{x^2} + {{118}^2}} \)

\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}{x^2}\left[ {{{(492 - x)}^2} + {{487}^2}} \right] = {\left( {492 - x} \right)^2}\left( {{x^2} + {{118}^2}} \right)\\0 \le x \le 492\end{array} \right.\)

\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}{(487x)^2} = {(58056 - 118x)^2}\\0 \le x \le 492\end{array} \right.\)

\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = \frac{{58056}}{{605}}{\rm{ hay }}x =  - \frac{{58056}}{{369}}\\0 \le x \le 492\end{array} \right.\)

\( \Leftrightarrow x = \frac{{58056}}{{605}}\)

Hàm số \(f(x)\) liên tục trên đoạn [0; 492]. So sánh các giá trị của \(f(0),f\left( {\frac{{58056}}{{605}}} \right),f(492)\) ta có giá trị nhỏ nhất là \(f\left( {\frac{{58056}}{{605}}} \right) \approx 779,8\;{\rm{m}}\).

 Chọn B

Câu 2

Lời giải

Chọn đáp án C

Câu 3

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 5

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 6

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 7

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP