Trong không gian Oxyz, xét mặt phẳng \(\left(\alpha\right)\) đi qua điểm \(A\left(2;1;3\right)\) đồng thời cắt các tia Ox, Oy, Oz lần lượt tại M, N, P sao cho hình tứ diện OMNP có thể tích nhỏ nhất. Giao điểm của đường thẳng \(\Delta:\left\{{}\begin{matrix}x=2+t\\y=1-t\\z=4+t\end{matrix}\right.\) với mặt phẳng \(\left(\alpha\right)\) có toạ độ là:
A. \(A\left(4;-1;6\right)\)
B. \(B\left(4;1;6\right)\)
C. \(C\left(-4;6;-1\right)\)
D. \(D\left(4;6;1\right)\)
Giả sử ta có M (a;0;0); N (0;b;0) và P (0;0;c) với a,b,c > 0.
\(\Rightarrow V_{OMNP}=\dfrac{1}{6}abc\)
\(\Rightarrow\left(\alpha\right)\) có dạng \(\dfrac{2}{a}+\dfrac{1}{b}+\dfrac{3}{c}=1\) do mặt phẳng đi qua điểm A (2;1;3).
Mặt khác, theo bất đẳng thức Cauchy:
\(1=\dfrac{2}{a}+\dfrac{1}{b}+\dfrac{3}{c}\ge3\sqrt[3]{\dfrac{2.1.3}{abc}}\)
\(\Leftrightarrow abc\ge162\)
\(\Rightarrow V\ge27\).
Dấu bằng xảy ra khi và chỉ khi \(\dfrac{2}{a}=\dfrac{1}{b}=\dfrac{3}{c}=\dfrac{1}{3}\)
\(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}a=6\\b=3\\c=9\end{matrix}\right.\)
\(\Rightarrow\left(\alpha\right):\dfrac{x}{6}+\dfrac{y}{3}+\dfrac{z}{9}=1\)
Có phương trình đường thẳng d, giao điểm của đường thẳng d với mặt phẳng \(\alpha\) là nghiệm của hệ phương trình (d) và \(\left(\alpha\right)\). Như vậy, x = 4, y = -1 và z = 6.
Chọn A.
