Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz cho các điểm \(A\left( {0;1;0} \right),B\left( {2;2;2} \right)\) và đường thẳng \(\left( d \right):\frac{{x - 1}}{2} = \frac{{y + 2}}{{ - 1}} = \frac{{z - 3}}{2}\). Tìm tọa độ điểm \(N \in (d)\) sao cho diện tích tam giác ABN nhỏ nhất.
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai\(\begin{array}{l} N \in d \Rightarrow N\left( {2a + 1; - a - 2;2a + 3} \right)\\ \Rightarrow \overrightarrow {AN} = \left( {2a + 1; - a - 3;2a + 3} \right);\\ \overrightarrow {BN} = \left( {2a - 1; - a - 4;2a + 1} \right)\\ \Rightarrow S = \frac{1}{2}\left| {\left[ {\overrightarrow {NA} ;\overrightarrow {NB} } \right]} \right| = \frac{1}{2}\left| {\left( {4a + 9; - 4; - 4a - 7} \right)} \right|\\ = \frac{1}{2}.\sqrt {{{\left( {4a + 9} \right)}^2} + {{\left( { - 4} \right)}^2} + {{\left( { - 4a - 7} \right)}^2}} \\ = \frac{1}{2}\sqrt {32{a^2} + 128a + 146} = \frac{1}{2}\sqrt {2{{\left( {4a + 8} \right)}^2} + 18} \ge \frac{1}{2}\sqrt {18} \end{array}\)
Dấu "=" xảy ra khi: \(a = - 2 \Rightarrow N\left( { - 3;0; - 1} \right)\)
Đề ôn tập Chương 3 Hình học lớp 12 năm 2021
Trường THPT Trần Khai Nguyên