Câu hỏi:

03/02/2026 9 Lưu

Trong không gian \(Oxyz\), cho điểm \(M\left( {1;4;9} \right)\). Gọi \(\left( P \right)\) là mặt phẳng đi qua \(M\) và cắt 3 tia \(Ox,{\rm{ }}Oy,{\rm{ }}Oz\) lần lượt tại các điểm \(A,{\rm{ }}B,\,C\) (khác \(O\)) sao cho \[OA + OB + OC\] đạt giá trị nhỏ nhất. Tính khoảng cách \(d\) từ gốc tọa độ \(O\) đến mặt phẳng \(\left( P \right)\) (kết quả là tròn đến hàng phần trăm).

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

Đáp án:

5,14

Giả sử \(A\left( {a;0;0} \right),{\rm{ }}B\left( {0;b;0} \right),{\rm{ }}C\left( {0;0;c} \right)\) với \(a,b,c > 0.\)

Phương trình mặt phẳng \(\left( P \right):\frac{x}{a} + \frac{y}{b} + \frac{z}{c} = 1\); \[OA + OB + OC = a + b + c\]

\(M\left( {1;4;9} \right) \in \left( P \right) \Rightarrow \frac{1}{a} + \frac{4}{b} + \frac{9}{c} = 1\).

Áp dụng BĐT Bunhiacopxki:

\(\left( {\frac{1}{a} + \frac{4}{b} + \frac{9}{c}} \right)\left( {a + b + c} \right) = \left( {{{\left( {\sqrt {\frac{1}{a}} } \right)}^2} + {{\left( {\sqrt {\frac{4}{b}} } \right)}^2} + {{\left( {\sqrt {\frac{9}{c}} } \right)}^2}} \right)\left( {{{\left( {\sqrt a } \right)}^2} + {{\left( {\sqrt b } \right)}^2} + {{\left( {\sqrt c } \right)}^2}} \right) \ge {\left( {1 + 2 + 3} \right)^2}.\)

\( \Rightarrow a + b + c \ge 36.\)

Dấu “\( = \)” xảy ra khi  Nên \(\left( P \right):\frac{x}{6} + \frac{y}{{12}} + \frac{z}{{18}} = 1.\)

Vậy \(d = \frac{{36}}{7} \approx 5,14\).

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

Do \[\left( P \right)\] song song với \[\left( \alpha  \right)\] nên \[\left( P \right)\] có phương trình: \[2x + 3y + z + m = 0\], điều kiện \[m \ne 1\].

Khi đó: \[\left( P \right)\] cắt các tia \[{\rm{O}}x\,,{\rm{O}}y\,,{\rm{O}}z\] lần lượt tại các điểm là: \[A\left( { - \frac{m}{2}\,;0\,;0} \right)\], \[B\left( {0\,; - \frac{m}{3}\,;0} \right)\], \[C\left( {0\,;0\,; - \,m} \right)\], với \[m < 0\].

Thể tích khối tứ diện \[OABC\] bằng \[6\] nên \[\frac{1}{6}OA\,.\,OB\,.\,OC = 6\]

\[ \Leftrightarrow \frac{1}{6}.\left| { - \frac{m}{2}} \right|.\left| { - \frac{m}{3}} \right|.\left| { - \,m} \right| = 6 \Leftrightarrow  - \frac{{{m^3}}}{{36}} = 6\] (do \[m < 0\])

\[ \Leftrightarrow {m^3} =  - \,216 \Leftrightarrow m =  - \,6\] (thỏa mãn).

Ta có: \[\left( P \right):2x + 3y + z - 6 = 0\] \[ \Rightarrow d\left( {O;\left( P \right)} \right) = \frac{{\,\left| {\,2.0 + 3.0 + 0 - 6\,} \right|\,}}{{\sqrt {{2^2} + {3^2} + {1^2}} }} = \frac{6}{{\sqrt {14} }} \approx 1,60\].

Lời giải

Gọi \(I\) là trung điểm của \(AB\) nên \(I\left( {1;\;2;\;4} \right)\)

\[MA{\,^2} + MB{\,^2} = {\left( {\overrightarrow {MI}  + \overrightarrow {IA} } \right)^2} + {\left( {\overrightarrow {MI}  + \overrightarrow {IB} } \right)^2} = MI{\,^2} + 2\overrightarrow {MI} .\overrightarrow {IA}  + IA{\,^2} + MI{\,^2} + 2\overrightarrow {MI} .\overrightarrow {IB}  + IB{\,^2}\]

                    \( = 2.MI{\,^2} + 2\overrightarrow {MI} (\overrightarrow {IA}  + \overrightarrow {IB} ) + IA{\,^2} + IB{\,^2} = 2.MI{\,^2} + IA{\,^2} + IB{\,^2}\)

\(MA{\,^2} + MB{\,^2}\) đạt giá trị nhỏ nhất Û \(2.MI{\,^2}\) đạt giá trị nhỏ nhất Û \(MI\) đạt giá trị nhỏ nhất.

\(\left( \alpha  \right):x - 2y + z + 5 = 0\) có vectơ pháp tuyến \(\overrightarrow n  = \left( {1;\; - 2;\;1} \right)\)

Do \(M \in \left( \alpha  \right)\) nên \(M\left( {{x_0};\;{y_0};\;{z_0}} \right)\) là hình chiếu vuông góc của \(I\) lên mặt phẳng \(\left( \alpha  \right)\).

Suy ra: \(\left\{ \begin{array}{l}M \in \left( \alpha  \right)\\\overrightarrow {IM}  = k.\overrightarrow n \end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}{x_0} - 2{y_0} + {z_0} + 5 = 0\\{x_0} - 1 = k\\{y_0} - 2 =  - 2k\\{z_0} - 4 = k\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}{x_0} = 0\\{y_0} = 4\\{z_0} = 3\\k =  - 1\end{array} \right.\)

Vậy tung độ của điểm \(M\) là \(4\).

Câu 3

A. \(B\left( {4;\,2;\,1} \right)\).          
B. \(A\left( {1;\,2;\,4} \right)\).          
C. \(D\left( {2;\,1;\,4} \right)\).    
D. \(C\left( {2;\,4;\, - 1} \right)\).

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 4

A. \(2x - y = 0\).        
B. \(x + y - z = 0\).      
C. \(3y - 2z = 0\).        
D. \(3x - z = 0\)vô số.

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

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

A. \[3x + z + 7 = 0\].   
B. \[3x - y - 7z + 1 = 0\].        
C. \[3x + y - 7 = 0\].   
D. \[3x + y - 7z - 3 = 0\].

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. \(x + \frac{1}{2}y - \frac{1}{2}z - 1 = 0\).          
B. \(x - y - z - 2 = 0\).
C. \(4x + 2y + 2z + 4 = 0\).    
D. \(2x + y + z - 2 = 0\).

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