Trong không gian \(Oxyz\), cho điểm \(A(2;1;0)\) mặt phẳng \((P): - x + 2y - 4z + 4 = 0\) và mặt phẳng \((Q): - x + 2y - 4z + 10 = 0\).

(a) \((P)\) vuông góc với \((Q)\).

(b) Mặt phẳng \((\alpha )\) đi qua hai điểm \(O\), \(A\) và vuông góc với mặt phẳng \((P)\) có phương trình dạng \(ax + by + 5z + d = 0\). Khi đó \(a + b + d = 4\).

(c) Khoảng cách giữa mặt phẳng \((P)\) và mặt phẳng \((Q)\) bằng \(\frac{3}{{\sqrt {21} }}\).

(d) Khoảng cách từ điểm \(A\) đến mặt phẳng \((P)\) bằng \(\frac{4}{{\sqrt {21} }}\).

Để một người dùng điện thoại ở vị trí \(A\left( {m + 100\,;\,m + 370\,;\,0} \right)\) có thể sử dụng dịch vụ của trạm nói trên thì \(IA \le 600\)\( \Leftrightarrow \sqrt {{{\left( {m + 100 - 200} \right)}^2} + {{\left( {m + 370 - 450} \right)}^2} + {{\left( { - 60} \right)}^2}} \le 600\)

\( \Leftrightarrow {\left( {m - 100} \right)^2} + {\left( {m - 80} \right)^2} + {\left( { - 60} \right)^2} \le {600^2}\)\( \Leftrightarrow 2{m^2} - 360m - 340000 \le 0\)\( \Leftrightarrow - 332 \le m \le 512\).

Vậy giá trị lớn nhất của m là 512.

Trả lời: 512.

Vùng phủ sáng chính là hình cầu tâm I bán kính R = 4000.

Khi đó tọa độ điểm H chính là giao điểm của đường thẳng ID và mặt cầu tâm I, bán kính R.

Ta có phương trình mặt cầu (S) là \({\left( {x - 21} \right)^2} + {\left( {y - 35} \right)^2} + {\left( {z - 50} \right)^2} = {4000^2}\).

Đường thẳng ID đi qua điểm I(21; 35; 50) và nhận \(\overrightarrow {ID} = \left( {5100;623; - 50} \right)\) làm vectơ chỉ phương có phương trình là \(\left\{ \begin{array}{l}x = 21 + 5100t\\y = 35 + 623t\\z = 50 - 50t\end{array} \right.\).

Vì H  ID \( \Rightarrow H\left( {21 + 5100t;35 + 623t;50 - 50t} \right)\).

Mà H  (S) nên \({\left( {5100t} \right)^2} + {\left( {623t} \right)^2} + {\left( { - 50t} \right)^2} = {4000^2}\)\( \Leftrightarrow 26400629{t^2} = {4000^2}\)\( \Leftrightarrow t \approx \pm 0,78\).

Với \(t \approx - 0,78\)\( \Rightarrow H\left( { - 3957; - 450,94;89} \right)\) và \(\overrightarrow {IH} = \left( { - 3978; - 485,94;39} \right)\).

Khi đó \(\overrightarrow {ID} = - \frac{{50}}{{39}}\overrightarrow {IH} \) nên hai vectơ \(\overrightarrow {ID} ,\overrightarrow {IH} \) ngược hướng.

Vậy H không thuộc đoạn thẳng ID.

Với \(t \approx 0,78\)\( \Rightarrow H\left( {3900;520,94;11} \right)\) và \(\overrightarrow {IH} = \left( {3978;485,94; - 39} \right)\).

Khi đó \(\overrightarrow {ID} = \frac{{50}}{{39}}\overrightarrow {IH} \) nên hai vectơ \(\overrightarrow {ID} ,\overrightarrow {IH} \) cùng hướng.

Vậy H thuộc đoạn thẳng ID.

Vậy ví trí cuối cùng trên đoạn ID sao cho người đi biển còn có thể nhìn thấy được ánh sáng từ ngọn hải đăng là điểm \(H\left( {3900;520,94;11} \right)\) có cao độ là 11.

Trả lời: 11.