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 \(MA\) và \(MB\) 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:
Quảng cáo
Trả lời:
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.
Hot: 1000+ Đề thi giữa kì 2 file word cấu trúc mới 2026 Toán, Văn, Anh... lớp 1-12 (chỉ từ 60k). Tải ngay
- Tuyển tập 30 đề thi đánh giá năng lực Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh (2 cuốn) ( 140.000₫ )
- Tuyển tập 15 đề thi Đánh giá tư duy Đại học Bách Khoa Hà Nội 2025 (Tập 1) ( 39.000₫ )
- Tuyển tập 30 đề thi đánh giá năng lực Đại học Quốc gia Hà Nội 2025 (Tập 1) ( 39.000₫ )
- Tuyển tập 30 đề thi đánh giá năng lực Đại học Quốc gia Hà Nội, TP Hồ Chí Minh (2 cuốn) ( 150.000₫ )
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Câu 1
Lời giải

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.
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
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.
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.
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.
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.
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.
