Câu hỏi:

06/11/2025 16 Lưu

Trong không gian \[Oxyz\], cho mặt phẳng \(\left( P \right):x - 2y + z = 0\), đường thẳng \(d:\left\{ \begin{array}{l}x = 2 + t\\y = - 3t\\z = 1 + t\end{array} \right.\)và hai điểm \(A\left( {2;1;0} \right),B\left( {2; - 3;4} \right)\).

a) Điểm \(A\) thuộc mặt phẳng \(\left( P \right)\).

b) Hoành độ giao điểm của đường thẳng \(d\) và mặt phẳng \(\left( P \right)\) bằng \(\frac{{ - 3}}{8}\).

c) Gọi \(H\left( {a;b;c} \right)\) là hình chiếu vuông góc của \(B\) lên mặt phẳng \(\left( P \right)\). Khi đó \(a + b + c = 3\).

d) Gọi \(\Delta \) là đường thẳng vuông góc với mặt phẳng \(\left( P \right)\) sao cho khoảng cách từ \(A\) đến \(\Delta \) bằng \(\sqrt 2 \). Khi khoảng cách từ \(B\) đến \(\Delta \) đạt giá trị lớn nhất thì \(\Delta \) đi qua điểm \(M\left( {3;1; - 1} \right)\).

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

a) Đúng. Ta có \(2 - 2 \cdot 1 + 0 = 0 \Rightarrow A \in \left( P \right)\).

b) Sai. Gọi \(I = d \cap \left( P \right)\). Ta có \(I \in d \Rightarrow I\left( {2 + t; - 3t;1 + t} \right)\).

Lại có \[I \in \left( P \right) \Rightarrow 2 + t - 2 \cdot \left( { - 3t} \right) + 1 + t = 0 \Rightarrow t = \frac{{ - 3}}{8} \Rightarrow I\left( {\frac{{13}}{8};\frac{9}{8};\frac{5}{8}} \right)\].

c) Đúng. Gọi \(d' \bot \left( P \right) \Rightarrow \overrightarrow {{u_{d'}}} = \overrightarrow {{n_P}} = \left( {1; - 2;1} \right)\).

Khi đó, phương trình đường thẳng \(d'\) đi qua điểm \(B\left( {2; - 3;4} \right)\) và vuông góc mặt phẳng \(\left( P \right)\) \(\left\{ \begin{array}{l}x = 2 + t'\\y = - 3 - 2t'\\z = 4 + t'\end{array} \right.\).

Gọi \(H\) là hình chiếu của \(B\) lên mặt phẳng \(\left( P \right) \Rightarrow H = d' \cap \left( P \right)\).

Ta có \(H \in d' \Rightarrow H\left( {2 + t'; - 3 - 2t';4 + t'} \right)\).

Lại có \(H \in \left( P \right) \Rightarrow 2 + t' - 2 \cdot \left( { - 3 - 2t'} \right) + 4 + t' = 0 \Rightarrow t' = - 2 \Rightarrow H\left( {0;1;2} \right)\).

d) Đúng. Gọi \(A' = \Delta \cap \left( P \right)\). Giả sử \(A'\left( {x;y;z} \right)\). Ta có \(\overrightarrow {AA'} = \left( {x - 2;y - 1;z} \right)\).

\(A \in \left( P \right)\)\[\Delta \bot \left( P \right) \Rightarrow \Delta \bot AA' \Rightarrow AA' = d\left( {A,\Delta } \right) = \sqrt 2 \]

\( \Rightarrow \sqrt {{{\left( {x - 2} \right)}^2} + {{\left( {y - 1} \right)}^2} + {z^2}} = \sqrt 2 \Rightarrow {\left( {x - 2} \right)^2} + {\left( {y - 1} \right)^2} + {z^2} = 2\,\,\,\left( 1 \right)\).

Lại có \(A' \in \left( P \right) \Rightarrow x - 2y + z = 0\,\,\,\left( 2 \right)\).

Media VietJack

Do \(\left\{ \begin{array}{l}\Delta \bot \left( P \right)\\BH \bot \left( P \right)\end{array} \right.\)nên \(BH\)song song hoặc trùng \(\Delta \)\( \Rightarrow d\left( {B,\Delta } \right) = d\left( {H,\Delta } \right) = HA'\).

Khoảng cách từ \(B\) đến \(\Delta \) lớn nhất \( \Leftrightarrow HA'\) lớn nhất \( \Leftrightarrow H,A,A'\) thẳng hàng và \(A\) nằm giữa \(H,A'\).

Ta có \(\overrightarrow {AH} = \left( { - 2;0;2} \right),\,\,\overrightarrow {AA'} = \left( {x - 2;y - 1;z} \right)\)

Khi đó \(H,A,A'\) thẳng hàng và \(A\) nằm giữa \(H,A'\)

\[ \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x - 2 = - 2k\\y - 1 = 0k\\z = 2k\end{array} \right.\left( {k < 0} \right) \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}y = 1\\x - 2 = - z\\z = 2k\end{array} \right.\,\,\left( {k < 0} \right) \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}y = 1\\z = 2 - x\\z < 0\end{array} \right.\,\,\left( 3 \right)\].

Thế \(\left\{ \begin{array}{l}y = 1\\z = 2 - x\end{array} \right.\) vào phương trình \(\left( 1 \right)\& \left( 2 \right)\)ta suy ra \(\left\{ \begin{array}{l}y = 1\\z = 2 - x\\{\left( {x - 2} \right)^2} = 1\end{array} \right. \Rightarrow \left[ \begin{array}{l}\left\{ \begin{array}{l}x = 3\\y = 1\\z = - 1\end{array} \right.(TM)\\\left\{ \begin{array}{l}x = 1\\y = 1\\z = 1\end{array} \right.(KTM)\end{array} \right.\).

Vậy đường thẳng \(\Delta \) đi qua điểm có tọa độ \(\left( {3;1; - 1} \right)\).

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

Chúng ta cần tìm vị trí tối ưu của tàu du lịch \(B\) (tương ứng với điểm \(B\)) và tàu chở hàng \(C\) (tương ứng với điểm \(C\)) sao cho tổng quãng đường cứu hộ \(T = AB + BC + CA\) là nhỏ nhất.

Trong không gian \(Oxyz\), ta có:

Hai đường thẳng \({d_1},\,{d_2}\) cùng nằm trong mặt phẳng \(\left( \alpha \right):\,z = 0\)\(A \in \left( \alpha \right)\).

\({d_1}\) có một vectơ chỉ phương \({\vec u_1} = \left( {1;\, - 2;\,0} \right)\); \({d_2}\) có một vectơ chỉ phương \({\vec u_2} = \left( { - 1;\,1;\,0} \right)\).

Do \(\left[ {{{\vec u}_1},\,{{\vec u}_2}} \right] \ne \vec 0\) nên \({d_1}\) cắt \({d_2}\).

Gọi \({A_1},\,{A_2}\) lần lượt là điểm đối xứng của \(A\) qua \({d_1}\)\({d_2}\).

Gọi \(\left( P \right)\) là mặt phẳng qua \(A\) và vuông góc với \({d_1}\)\( \Rightarrow \,\,\left( P \right):x - 2y - 5 = 0\).

Gọi \(I = \left( P \right) \cap {d_1}\), thì tọa độ của \(I\) là nghiệm của hệ \[{d_1}:\,\left\{ \begin{array}{l}x = 2 + t\\y = 1 - 2t\\z = 0\\x - 2y - 5 = 0\end{array} \right.\]\( \Rightarrow I\left( {3;\, - 1;\,0} \right)\)

\( \Rightarrow {A_1}\left( {1;\, - 2;\,0} \right)\).

Gọi \(\left( Q \right)\) là mặt phẳng qua \(A\) và vuông góc với \({d_2}\)\( \Rightarrow \,\left( Q \right): - x + y + 5 = 0\).

Gọi \(J = \left( Q \right) \cap {d_2}\), thì tọa độ của \(J\) là nghiệm của hệ \(\left\{ \begin{array}{l}x = 2 - s\\y = 11 + s\\z = 0\\ - x + y + 5 = 0\end{array} \right.\)\( \Rightarrow J\left( {9;\,4;\,0} \right)\)

\( \Rightarrow {A_2}\left( {13;\,8;\,0} \right)\).

Khi đó \(T = AB + BC + CA = {A_1}B + BC + C{A_2} \ge {A_1}{A_2}\).

Dấu bằng xảy ra khi \(B,\,C,\,{A_1},\,{A_2}\) thẳng hàng.

Vậy \(T\) đạt GTNN khi \(T = {A_1}{A_2}\)\( \Rightarrow {T_{\min }} = {A_1}{A_2} = \sqrt {244} \,\,\,\left( {{\rm{km}}} \right)\).

Suy ra \(a = 244\). Vậy \(a + 2026 = 2270\).

Đáp án: 2270.

Lời giải

Dựa vào đề bài ta có thể thấy góc tạo bởi đường bay của máy bay cất cánh và sân bay chính là góc giữa \(OA\) và mặt phẳng \(\left( {Oxy} \right)\).

Ta có \[\overrightarrow {OA} = \left( {2;5;\,1,2} \right)\] và vectơ pháp tuyến của mặt phẳng \[\left( {Oxy} \right)\]\(\overrightarrow n = \overrightarrow k = \left( {0;0;1} \right)\).

Gọi \(\alpha \) là góc tạo bởi \(OA\) và mặt phẳng \(\left( {Oxy} \right)\).

Khi đó, \(\sin \alpha = \frac{{\left| {1,2 \cdot 1} \right|}}{{\sqrt {{2^2} + {5^2} + {{\left( {1,2} \right)}^2}} \cdot \sqrt {{1^2}} }} = \frac{{6\sqrt {761} }}{{761}}\). Suy ra \(\alpha \approx 13^\circ \).

Đáp án: 13.

Câu 6

 A. \(\left( {3; - 1;2} \right)\).                  
B. \(\left( {2; - 1;3} \right)\) .   .
C. \(\left( { - 1;2;3} \right)\).               
D. \(\left( {2;1;3} \right)\).

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

A. \[\left\{ \begin{array}{l}x = 1 + t\\y = 1\\z = 1\end{array} \right.\left( {t \in \mathbb{R}} \right)\].                        
B. \[\left\{ \begin{array}{l}x = 1\\y = 1\\z = 1 + t\end{array} \right.\left( {t \in \mathbb{R}} \right)\].   
C. \[\left\{ \begin{array}{l}x = 1 + t\\y = 1\\z = 1\end{array} \right.\left( {t \in \mathbb{R}} \right)\].                  
D. \[\left\{ \begin{array}{l}x = 1 + t\\y = 1 + t\\z = 1\end{array} \right.\left( {t \in \mathbb{R}} \right)\].

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