Câu hỏi:

06/03/2026 196 Lưu

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho mặt cầu \[\left( S \right)\] có phương trình \[{x^2} + {y^2} + {z^2} - 2\left( {a + 4b} \right)x + 2\left( {a - b + c} \right)y + 2\left( {b - c} \right)z + d = 0\] có tâm \[I\] nằm trên mặt phẳng \[\left( \alpha \right)\]cố định. Biết rằng \[4{\rm{a}} + b - 2c = 4\]. Tìm khoảng cách từ điểm \[D\left( {1;\,2;\, - 2} \right)\] đến mặt phẳng \[\left( \alpha \right)\].

A. \(\frac{1}{{\sqrt {314} }}\).               

B. \(\frac{9}{{\sqrt {15} }}\).    
C. \(\frac{{15}}{{\sqrt {23} }}\).                
D. \(\frac{1}{{\sqrt {915} }}\).

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

Mặt cầu \[\left( S \right)\] có tâm \[I\left( {a + 4b\,;\, - a + b - c\,;\, - b + c} \right)\].

Giả sử mặt phẳng \[\left( \alpha  \right)\] có phương trình \[Ax + By + Cz + D = 0\].

Vì \[I \in \left( \alpha  \right)\] nên ta có \[A\left( {a + 4b} \right) + B\left( { - a + b - c} \right) + C\left( { - b + c} \right) + D = 0\]

\[ \Leftrightarrow \left( {A - B} \right)a + \left( {4{\rm{A}} + B - C} \right)b + \left( { - B + C} \right)c =  - D\] (1).

Theo bài ra ta có \[4{\rm{a}} + b - 2c = 4\] (2).

Đồng nhất (1) và (2) ta có hệ phương trình\[\left\{ \begin{array}{l}A - B = 4\\4{\rm{A}} + B - C = 1\\ - B + C =  - 2\\D =  - 4\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}A =  - \frac{1}{4}\\B =  - \frac{{17}}{4}\\C =  - \frac{{25}}{4}\\D =  - 4\end{array} \right.\]

Suy ra \[\left( \alpha  \right)\] có phương trình \[x + 17y + 25z + 16 = 0\].

Vậy, khảng cách từ điểm D1;2;2 đến \[\left( \alpha  \right)\] bằng

\[d\left( {D,\left( \alpha  \right)} \right) = \frac{{\left| {1 + 17 \cdot 2 + 25 \cdot \left( { - 2} \right) + 16} \right|}}{{\sqrt {{1^2} + {{17}^2} + {{25}^2}} }} = \frac{1}{{\sqrt {915} }}\]. Chọn D.

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

(1) 9,44

Chọn hệ trục tọa độ như hình vẽ, ta có \(B'\left( {50;\,0;\,10} \right),\,D'\left( {0;\,35;\,10} \right)\),\(C\left( {50;\,35,0} \right)\) và \(O\left( {25;\,17,5;\,0} \right)\)

Mặt phẳng \(\left( {CB'D'} \right)\)nhận \(\overrightarrow {B'D'}  = \left( { - 50;\,35;\,0} \right)\) và \(\overrightarrow {CB'}  = \left( {0;\, - 35;\,10} \right)\) làm cặp vectơ chỉ phương nên \(\left( {CB'D'} \right)\) nhận \(\overrightarrow n  = \left[ {\overrightarrow {B'D'} ,\,\overrightarrow {CB'} } \right] = \left( {350;\,500;1750} \right)\) làm vectơ pháp tuyến.

Mặt khác, \(\left( {CB'D'} \right)\)qua \(D'\left( {0;\,35;\,10} \right)\) nên có phương trình \(35x + 50y + 175z - 3500 = 0\).

Do mục tiêu di động trên mặt phẳng \(\left( {CB'D'} \right)\) nên khoảng cách ngắn nhất từ điểm ngắm đến mục tiêu chính là khoảng cách từ điểm \(O\) đến mặt phẳng \(\left( {CB'D'} \right)\)

Ta có \(d\left( {O,\left( {CB'D'} \right)} \right) = \frac{{\left| {35 \cdot 25 + 50 \cdot 17,5 + 75 \cdot 0 - 3500} \right|}}{{\sqrt {{{35}^2} + {{50}^2} + {{175}^2}} }} \approx 9,44\left( m \right)\).

Vậy khoảng cách ngắn nhất từ điểm ngắm đến mục tiêu là khoảng \(9,44\) mét.

Đáp án cần nhập là: \(9,44\).

Lời giải

Chọn hệ trục toạ độ như \[\left( {Oxy} \right)\] như hình vẽ.

Chọn hệ trục toạ độ n (ảnh 2)

Khi đó phương trình đường Elip là : \(\frac{{{x^2}}}{6} + \frac{{{y^2}}}{1} = 1.\)

Không mất tổng quát, ta chọn điểm \(A\) và \(B\) thuộc \[\left( E \right)\] sao cho điểm \(A\) và \(B\) có hoành độ dương.

Do tam giác \[OAB\] cân tại \(O\) suy ra \(A\) đối xứng với \(B\) qua \[Ox\].

Gọi điểm A\(\left( {{x_{\rm{o}}};{y_{\rm{o}}}} \right)\)\( \Rightarrow \)B\(\left( {{x_{\rm{o}}}; - {y_{\rm{o}}}} \right)\);\(\left( {{x_{\rm{o}}} > 0} \right)\).

\[A \in \left( E \right):\frac{{x_0^2}}{6} + \frac{{y_0^2}}{1} = 1 \Rightarrow \left| {{y_0}} \right| = \frac{{\sqrt {6 - x_0^2} }}{{\sqrt 6 }}\].

Ta có \(AB = 2\left| {{y_0}} \right| = 2 \cdot \frac{{\sqrt {6 - x_0^2} }}{{\sqrt 6 }}\).

Gọi \(H\)là trung điểm \(AB\)thì \(H\left( {{x_0};0} \right) \Rightarrow OH = {x_0}\).

\({S_{\Delta OAB}} = \frac{1}{2} \cdot OH \cdot AB = \frac{1}{2} \cdot {x_0} \cdot 2 \cdot \frac{{\sqrt {6 - x_0^2} }}{{\sqrt 6 }} = \frac{{\sqrt {x_0^2\left( {6 - x_0^2} \right)} }}{{\sqrt 6 }} \le \frac{1}{{\sqrt 6 }} \cdot \frac{{x_0^2 + 6 - x_0^2}}{2} = \frac{{\sqrt 6 }}{2}\).

Đẳng thức xảy ra khi\(x_0^2 = 6 - x_0^2 \Rightarrow {x_0} = \sqrt 3  \Rightarrow {y_0} =  \pm \frac{{\sqrt 2 }}{2}\).

Vậy diện tích trồng hoa lớn nhất bằng \(\frac{{\sqrt 6 }}{2}{\rm{ }}{{\rm{m}}^2}.\)Chọn C.

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) 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 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP