Câu hỏi:

05/03/2026 4 Lưu

Trong không gian \(Oxyz\), cho mặt phẳng \(\left( P \right):x - 2y + 2z - 5 = 0\) và các điểm \(A\left( {2;1;2} \right),B\left( {3; - 2;2} \right)\). Gọi \(M\) là điểm thay đổi thuộc mặt phẳng \(\left( P \right)\) thỏa mãn đường thẳng \(MA\)\(MB\) tạo với \(\left( P \right)\) các góc bằng nhau. Biết \(M\) luôn nằm trên một đường tròn \(\left( C \right)\) cố định. Tọa độ tâm của đường tròn \(\left( C \right)\) là:    

A. \(\left( {\frac{{221}}{{105}};\frac{{86}}{{105}};\frac{{34}}{{15}}} \right)\).
B. \(\left( {\frac{{10}}{3}; - 3;\frac{{14}}{3}} \right)\).                   
C. \(\left( {\frac{{17}}{{21}}; - \frac{{17}}{{21}};\frac{{17}}{{21}}} \right)\). 
D. \(\left( {\frac{{32}}{9}; - \frac{{49}}{9};\frac{2}{9}} \right)\).

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

Ta có \(d\left( {A,\left( P \right)} \right) = \frac{{\left| {2 - 2 \cdot 1 + 2 \cdot 2 - 5} \right|}}{{\sqrt {1 + {{\left( { - 2} \right)}^2} + {2^2}} }} = \frac{1}{3}\); \(d\left( {B,\left( P \right)} \right) = \frac{{\left| {3 - 2 \cdot \left( { - 2} \right) + 2 \cdot 2 - 5} \right|}}{{\sqrt {1 + {{\left( { - 2} \right)}^2} + {2^2}} }} = 2\).

Gọi \(H,K\) lần lượt là hình chiếu vuông góc của \(A,B\) trên \(\left( P \right)\). Ta có \(\widehat {AMH} = \widehat {BMK}\).

Do đó tam giác \(AMH\) đồng dạng với tam giác \(BMK\) nên

\(\frac{{MA}}{{MB}} = \frac{{AH}}{{BK}} = \frac{{d\left( {A,\left( P \right)} \right)}}{{d\left( {B,\left( P \right)} \right)}} = \frac{1}{6} \Rightarrow MB = 6MA\) (1).

Gọi \(M\left( {x;y;z} \right)\). Từ (1) suy ra:

\(6\sqrt {{{\left( {x - 2} \right)}^2} + {{\left( {y - 1} \right)}^2} + {{\left( {z - 2} \right)}^2}}  = \sqrt {{{\left( {x - 3} \right)}^2} + {{\left( {y + 2} \right)}^2} + {{\left( {z - 2} \right)}^2}} \)

\[ \Leftrightarrow 36\left[ {{{\left( {x - 2} \right)}^2} + {{\left( {y - 1} \right)}^2} + {{\left( {z - 2} \right)}^2}} \right] = {\left( {x - 3} \right)^2} + {\left( {y + 2} \right)^2} + {\left( {z - 2} \right)^2}\]

\( \Leftrightarrow 35{x^2} + 35{y^2} + 35{z^2} - 138x - 76y - 140z + 307 = 0\)

\( \Leftrightarrow {x^2} + {y^2} + {z^2} - \frac{{138}}{{35}}x - \frac{{76}}{{35}}y - 4z + \frac{{307}}{{35}} = 0\).

Do đó, \(M\left( {x;y;z} \right)\) nằm trên mặt cầu \(\left( S \right):{x^2} + {y^2} + {z^2} - \frac{{138}}{{35}}x - \frac{{76}}{{35}}y - 4z + \frac{{307}}{{35}} = 0\) có tâm \(I\left( {\frac{{69}}{{35}};\frac{{38}}{{35}};2} \right)\).

Mà \(M\) thuộc mặt phẳng \(\left( P \right)\) nên \(M\) nằm trên đường tròn giao tuyến \(\left( C \right)\) cố định của \(\left( P \right)\) và \(\left( S \right)\).

Gọi \(H\) là hình chiếu của \(I\) trên \(\left( P \right)\). Khi đó \(H\) là tâm của đường tròn (\(C\)).

Gọi \(d\) là đường thẳng đi qua \(I\) và vuông góc với mặt phẳng \(\left( P \right)\).

Khi đó \(d\) nhận \(\overrightarrow n  = \left( {1; - 2;2} \right)\) vectơ pháp tuyến của mặt phẳng (P) làm vectơ chỉ phương.

Khi đó \(d:\left\{ \begin{array}{l}x = \frac{{69}}{{35}} + t\\y = \frac{{38}}{{35}} - 2t\\z = 2 + 2t\end{array} \right.\).

Tọa độ điểm H là nghiệm của hệ \[\left\{ \begin{array}{l}x = \frac{{69}}{{35}} + t\\y = \frac{{38}}{{35}} - 2t\\z = 2 + 2t\\x - 2y + 2z - 5 = 0\end{array} \right.\]\[ \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = \frac{{69}}{{35}} + t\\y = \frac{{38}}{{35}} - 2t\\z = 2 + 2t\\\frac{{69}}{{35}} + t - 2\left( {\frac{{38}}{{35}} - 2t} \right) + 2\left( {2 + 2t} \right) - 5 = 0\end{array} \right.\]

\[ \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = \frac{{69}}{{35}} + t\\y = \frac{{38}}{{35}} - 2t\\z = 2 + 2t\\t = \frac{2}{{15}}\end{array} \right.\]\( \Rightarrow H\left( {\frac{{221}}{{105}};\frac{{86}}{{105}};\frac{{34}}{{15}}} \right)\).

 Vậy tọa độ tâm của đường tròn (C) là \(\left( {\frac{{221}}{{105}};\frac{{86}}{{105}};\frac{{34}}{{15}}} \right)\). Chọn A.

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

Gọi \(M\) là trung điểm (ảnh 1)

Gọi \(M\) là trung điểm của \(B'C'\).

Do tam giác \(ABC\) cân tại \(A\) và lăng trụ \(ABC.A'B'C'\) là lăng trụ đứng nên \(A'M \bot B'C'\) và \(AM \bot B'C\).

Vậy \(\left[ {A,B'C',A'} \right] = \widehat {A'MA} = 30^\circ \).

Xét tam giác \(A'C'B'\) có \(A'C' = A'B' = 3\) và \(\widehat {B'A'C'} = 120^\circ \) nên \(A'M = 1,5\).

Xét tam giác \(AA'M\) vuông tại \(A'\) có \(AA' = A'M \cdot \tan 30^\circ  = \frac{{\sqrt 3 }}{2}\).

Do \(A'C\) cắt \(AC'\) tại trung điểm I nên ta có

\(d\left( {BC,\left( {AB'C'} \right)} \right) = d\left( {C,\left( {AB'C'} \right)} \right) = d\left( {A',\left( {AB'C'} \right)} \right) = A'H\).

Có \(\frac{1}{{A'{H^2}}} = \frac{1}{{A'{M^2}}} + \frac{1}{{A'{A^2}}} = \frac{{16}}{9} \Rightarrow A'H = \frac{3}{4}\).

Vậy \(d\left( {BC,\left( {AB'C'} \right)} \right) = \frac{3}{4}\). Chọn C.

Câu 2

A. 27.                   
B. 25.                   
C. 26.                           
D. Vô số.

Lời giải

Điều kiện: \(x >  - 25\).

Ta có: \(\left( {{3^{{x^2}}} - {9^x}} \right)\left[ {{\rm{lo}}{{\rm{g}}_3}\left( {x + 25} \right) - 3} \right] \le 0\)

Trường hợp 1: \({3^{{x^2}}} - {9^x} \ge 0\) và \({\rm{lo}}{{\rm{g}}_3}\left( {x + 25} \right) - 3 \le 0\).

\(\left\{ \begin{array}{l}{3^{{x^2}}} - {9^x} \ge 0\\{\rm{lo}}{{\rm{g}}_3}\left( {x + 25} \right) - 3 \le 0\end{array} \right.\)\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}{3^{{x^2}}} \ge {3^{2x}}\\x + 25 \le {3^3}\end{array} \right.\)\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}{x^2} \ge 2x\\x \le 2\end{array} \right.\)\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}\left[ \begin{array}{l}x \le 0\\x \ge 2\end{array} \right.\\x \le 2\end{array} \right.\)\( \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x \le 0\\x = 2\end{array} \right.\).

Mà \(x >  - 25\) nên \(\left[ \begin{array}{l} - 25 < x \le 0\\x = 2\end{array} \right.\).

Trường hợp 2: \({3^{{x^2}}} - {9^x} \le 0\) và \({\rm{lo}}{{\rm{g}}_3}\left( {x + 25} \right) - 3 \ge 0\).

\(\left\{ \begin{array}{l}{3^{{x^2}}} - {9^x} \le 0\\{\rm{lo}}{{\rm{g}}_3}\left( {x + 25} \right) - 3 \ge 0\end{array} \right.\)\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}{3^{{x^2}}} \le {3^{2x}}\\x + 25 \ge {3^3}\end{array} \right.\)\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}{x^2} \le 2x\\x \ge 2\end{array} \right.\)\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}0 \le x \le 2\\x \ge 2\end{array} \right.\)\( \Leftrightarrow x = 2\).

Tóm lại, có 26 giá trị nguyên của \(x\) thỏa mãn bất phương trình đã cho. Chọn C.

Câu 3

A. \(V = \frac{{{a^3}\sqrt {33} }}{{11}}\).                
B. \(V = \frac{{6{a^3}\sqrt {11} }}{{11}}\).                
C. \(V = \frac{{{a^3}\sqrt {11} }}{{11}}\).                
D. \(V = \frac{{2{a^3}\sqrt {11} }}{{11}}\).

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

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. −1.                      

B. 1.                     
C. −3.                           
D. -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

Câu 7

A. 60. 
B. 59,8. 
C. 50,25. 
D. 51,67.

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