Chương 3: PHƯƠNG PHÁP TỌA ĐỘ TRONG KHÔNG GIAN.

Phương pháp:

- Gọi H(a,b,c) và I(x,y,z) lần lượt là trực tâm và tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC.

- Giải các hệ phương trình:

\(\left\{{}\begin{matrix}\overrightarrow{AH}.\overrightarrow{BC}=0\\\overrightarrow{BH}.\overrightarrow{AC}=0\\\left[\overrightarrow{AB},\overrightarrow{AC}\right].\overrightarrow{AH}=0\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow\) Tọa độ điểm H.​

\(\left\{{}\begin{matrix}IA=IB\\IA=IC\\\left[\overrightarrow{AB},\overrightarrow{AC}\right].\overrightarrow{IA}=0\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow\) Tọa độ điểm I.

​

Chọn B

Mặt cầu tâm \(I\left(1;1;0\right)\) bán kính \(R=5\)

\(\Rightarrow IA=\sqrt{6^2+8^2}=10=2R\) 

Gọi C là trung điểm IA \(\Rightarrow C\left(4;5;0\right)\Rightarrow IC=R=5\Rightarrow C\in\left(S\right)\)

Gọi D là trung điểm IC \(\Rightarrow D\left(\dfrac{5}{2};3;0\right)\), đồng thời do D là trung điểm IC \(\Rightarrow MD\perp IC\) và IM=IC=R hay tam giác MDF vuông tại D

Lại có: \(CM=CA=CI=R\Rightarrow\) tam giác AMI vuông tại M

\(\Rightarrow\Delta_VMID\sim\Delta_VAIM\) (chung góc I)

\(\Rightarrow\dfrac{MA}{MD}=\dfrac{AI}{AM}=\dfrac{2R}{R}=2\Rightarrow MA=2MD\)

\(\Rightarrow P=MA+2MB=2MD+2MB=2\left(MD+MB\right)\ge2DB=2\sqrt{\left(\dfrac{5}{2}\right)^2+\left(3-8\right)^2+0^2}=5\sqrt{5}\)

B

\(\overrightarrow{MI}=\left(2;-3;-3\right)\)

(P) tiếp xúc (I) tại M nên nhận (2;-3;-3) là 1 vtpt

Phương trình:

\(2\left(x-1\right)-3\left(y-4\right)-3\left(z-2\right)=0\)

\(\Leftrightarrow2x-3y-3z+16=0\)

\(\left\{{}\begin{matrix}a+8-c+d=0\\\dfrac{\left|a-8+2c+d\right|}{\sqrt{a^2+16+c^2}}=5\end{matrix}\right.\)

\(\Rightarrow\left(3c-16\right)^2=25\left(a^2+c^2+16\right)\)

\(\Rightarrow25a^2+16c^2+96c+144=0\)

\(\Rightarrow25a^2+16\left(c+3\right)^2=0\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}a=0\\c=-3\end{matrix}\right.\)

\(\Rightarrow d=c-a-8=-11\)

\(\Rightarrow a+c+d=-14\)

Do (P) song song (Q) \(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}b=1\\c=-3\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow x+y-3z+d=0\) với \(d\ne4\)

\(d\left(M;\left(P\right)\right)=d\left(N;\left(P\right)\right)\Rightarrow\dfrac{\left|1+6+21+d\right|}{\sqrt{1^2+1^2+\left(-3\right)^2}}=\dfrac{\left|5+0+3+d\right|}{\sqrt{1^2+1^2+\left(-3\right)^2}}\)

\(\Rightarrow\left|d+28\right|=\left|d+8\right|\Rightarrow d=-18\)

\(\Rightarrow b+c+d=-20\)

\(\overrightarrow{AB}=\left(8;0;-2\right)=2\left(4;0;-1\right)\)

Phương trình AB có dạng: \(\left\{{}\begin{matrix}x=5+4t\\y=2\\z=2-t\end{matrix}\right.\)

Tọa độ M thỏa mãn:

\(5+4t+2-3\left(2-t\right)+4=0\) \(\Rightarrow t=-\dfrac{5}{7}\) 

\(\Rightarrow M\left(\dfrac{15}{7};2;\dfrac{19}{7}\right)\) \(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}MA=\dfrac{9\sqrt{17}}{7}\\MB=\dfrac{5\sqrt{17}}{7}\end{matrix}\right.\) 

\(\Rightarrow\dfrac{MA}{MB}=\dfrac{9}{5}\)