Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho ba mặt phẳng P : x - 2 y + z - 1 = 0 , Q : x - 2 y + z + 8 = 0 và R : x - 2 y + z - 4 = 0 . Một đường thẳng d thay đổi cắt ba mặt phẳng (P), (Q), (R) lần lượt tại A, B, C. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức T = A B 2 + 144 A C
A. 72 3 3
B. 96.
C. 108.
D. 72 4 3
Chọn đáp án C
Dễ thấy mặt phẳng (P) nằm giữa hai mặt phẳng (Q) và (R) ; ba mặt phẳng (P), (Q), (R) đôi một song song với nhau.
Trên mặt phẳng (P) lầy điểm M(1; 0; 0)
Gọi B’, C’, lần lượt là hình chiếu của A trên hai mặt phẳng (Q) và (R). Ta có :
Khi đó
Dấu ‘=’ xảy ra khi và chỉ khi
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho ba mặt phẳng (P): x-2y+z-1=0;(Q): x-2y+z+8=0;(C): x-2y+z=0 Một đường thẳng d thay đổi cắt ba mặt phẳng (P), (Q), (R) lần lượt tại A, B, C. Tìm giá trị nhỏ nhất của T = A B 2 + 144 A C
A. 72 3 3
B. 96.
C. 108.
D. 72 4 3
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, gọi a,b,c lần lượt là khoảng cách từ điểm M 1 ; 3 ; 2 đến ba mặt phẳng tọa độ O x y , O y z , O x z . Tính P = a + b 2 + c 3
A. P = 12.
B. P = 32.
C. P = 30.
D. P = 18.
Đáp án C
Áp dụng STUDY TIPS bên, ta có:
Khoảng cách từ điểm M đến mặt phẳng O x y là a=2.
Khoảng cách từ điểm M đến mặt phẳng O x y là b=1.
Khoảng cách từ điểm M đến mặt phẳng O x y là c=3 .
Vậy P = a + b 2 + c 3 = 2 + 1 2 + 3 3 = 30 .
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho đường thẳng d : x = t y = − 1 z = − t và 2 mặt phẳng (P),(Q) lần lượt có phương trình x + 2 y + 2 z + 3 = 0 ; x + 2 y + 2 z + 7 = 0 . Viết phương trình mặt cầu (S) có tâm I thuộc đường thẳng d, tiếp xúc với hai mặt phẳng (P) và (Q).
A. x + 3 2 + y + 1 2 + z − 3 2 = 4 9
B. x − 3 2 + y + 1 2 + z + 3 2 = 4 9
C. x + 3 2 + y + 1 2 + z + 3 2 = 4 9
D. x − 3 2 + y − 1 2 + z + 3 2 = 4 9
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho đường thẳng d : x = t y = - 1 z = - t và 2 mặt phẳng P , Q lần lượt có phương trình x + 2 y + 2 z + 3 = 0 ; x + 2 y + 2 z + 7 = 0 . Viết phương trình mặt cầu (S) có tâm I thuộc đường thẳng d, tiếp xúc với hai mặt phẳng P và Q .
A. x + 3 2 + y + 1 2 + z - 3 2 = 4 9
B. x - 3 2 + y + 1 2 + z - 3 2 = 4 9
C. x + 3 2 + y + 1 2 + z + 3 2 = 4 9
D. x - 3 2 + y - 1 2 + z + 3 2 = 4 9
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho điểm M(3;2;1). Mặt phẳng (P) đi qua điểm M và cắt các trục tọa độ Ox, Oy, Oz lần lượt tại các điểm A, B, C không trùng với điểm gốc tọa độ sao cho M là trực tâm tam giác ABC. Trong các mặt phẳng sau, tìm mặt phẳng song song với mặt phẳng (P).
A. 3 x + 2 y + z + 14 = 0
B. 2 x + y + 3 z + 9 = 0
C. 3 x + 2 y + z - 14 = 0
D. 2 x + y + z - 9 = 0
Đáp án A.
Ta có A M ⊥ B C ⊥ O A ⇒ B C ⊥ O A M ⇒ B C ⊥ O M
Tương tự ta cũng có O M ⊥ A C ⇒ O M ⊥ P ⇒ P (P) nhận O M ¯ = 3 ; 2 ; 1 là vecto pháp tuyến.
Trong các đáp án, chọn đáp án mặt phẳng có vecto pháp tuyến có cùng giá với O M ¯ và không chứa điểm M thì thỏa.
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho điểm M(3;2;1). Mặt phẳng (P) đi qua M và cắt các trục tọa độ Ox, Oy, Oz lần lượt tại các điểm A, B, C không trùng với gốc tọa độ sao cho M là trực tâm tam giác ABC. Trong các mặt phẳng sau, tìm mặt phẳng song song với mặt phẳng (P).
A. 3x+2y+z+14=0
B. 2x+y+3z+9=0
C. 3x+2y+z-14=0
D. 2x+y+z-9=0.
Chọn A
Gọi A(a;0;0);B(0;b;0);C(0;0;c)
Phương trình mặt phẳng (P) có dạng:
Vì M là trực tâm của tam giác ABC nên:
Khi đó phương trình (P): 3x+2y+z-14=0.
Vậy mặt phẳng song song với (P) là: 3x+2y+z+14=0.
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz. Viết phương trình mặt phẳng (P) đi qua điểm M(1;2;3) và cắt trục Ox, Oy,Oz lần lượt tại ba điểm A,B,C khác với gốc tọa độ O sao cho biểu thức 1 O A 2 + 1 O B 2 + 1 O C 2 có đạt giá trị nhỏ nhất
A. P : x + 2 y + 3 z - 14 = 0
B. P : x + 2 y + 3 z - 11 = 0
C. P : x + 2 y + z - 14 = 0
D. P : x + y + 3 z - 14 = 0
Đáp án D.
Xét tứ diện vuông OABC có OA, OB, OC đôi một vuông góc nên hình chiếu của O lên mặt phẳng (ABC) chính là trực tâm H của tam giác ABC và d O ; ( A B C ) = h
Ta có 1 h 2 = 1 O A 2 + 1 O B 2 + 1 O C 2 , nên 1 O A 2 + 1 O B 2 + 1 O C 2 có giá trị nhỏ nhất khi d O ; A B C lớn nhất.
Mặt khác d O ; A B C ≤ O M , ∀ M ∈ P . Dấu "=" xảy ra khi H ≡ M hay mặt phẳng (P) đi qua M(1;2;3) và có vectơ pháp tuyến là O M → = ( 1 ; 2 ; 3 ) .
Vậy P : 1 x - 1 + 2 ( y - 2 ) + 3 z - 3 = 0 ⇔ x + 2 y + 3 z - 14 = 0
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz. Viết phương trình mặt phẳng (P) đi qua điểm M(1;2;3) và cắt các trục Ox, Oy, Oz lần lượt tại ba điểm A, B, C khác với gốc tọa độ O sao cho biểu thức 1 O A 2 + 1 O B 2 + 1 O C 2 có giá trị nhỏ nhất.
A. P : x + 2 y + 3 z - 14 = 0
B. P : x + 2 y + 3 z - 11 = 0
C. P : x + 2 y + z - 8 = 0
D. P : x + y + 3 z - 14 = 0
Đáp án A
Gọi A a ; 0 ; 0 , B ( 0 ; b ; 0 ) , C 0 ; 0 ; c → phương trình mặt phẳng (ABC) là x a + y b + z c = 1
Vì điểm M 1 ; 2 ; 3 ∈ P ⇒ 1 a + 2 b + 3 c = 1 , ta có 1 a + 2 b + 3 c 2 ≤ 1 2 + 2 2 + 3 2 1 a 2 + 1 b 2 + 1 c 2
Khi đó 1 O A 2 + 1 O B 2 + 1 O C 2 = 1 a 2 + 1 b 2 + 1 c 2 ≥ 1 14 . Dâu bằng xảy ra khi và chỉ khi a = 2b = 3c.
Suy ra a = 14 , b = 7 , c = 14 3 , vậy phương trình mặt phẳng (P) là x 14 + y 7 + 3 z 14 = 1 ⇔ x + 2 y + 3 z - 14 = 0 .
