Trong không gian \(Oxyz\), cho 2 đường thẳng \({{d}_{1}}:\frac{x-1}{2}=\frac{y}{1}=\frac{z+2}{-1}\) và \({{d}_{2}}:\frac{x-1}{1}=\frac{y+2}{3}=\frac{z-2}{-2}\). Gọi \(\Delta \) là đường thẳng song song với mặt phẳng \(\left( P \right):x+y+z-7=0\) và cắt \({{d}_{1}},\,{{d}_{2}}\) lần lượt tại hai điểm \(A,\,B\) sao cho \(AB\) ngắn nhất. phương trình của đường thẳng \(\Delta \) là?
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiTa có: \(A\in {{d}_{1}}\)\(\Rightarrow A\left( 2a+1\,;\,a\,;\,-a-2 \right)\); \(B\in {{d}_{2}}\)\(\Rightarrow B\left( b+1\,;\,3b-2\,;\,2-2b \right)\)\(A\in {{d}_{1}}\)\(\Rightarrow \overrightarrow{BA}\left( 2a-b\,;\,a-3b+2\,;\,-a+2b-4 \right)\)
\(\Delta \text{//}\left( P \right)\)
\(\Leftrightarrow \left\{ \begin{align} & \overrightarrow{BA}.\overrightarrow{{{n}_{\left( P \right)}}}=0 \\ & A\notin \left( P \right)\,\,\,\left( 1 \right) \\ \end{align} \right.\)\(\Rightarrow 2a-b+a-3b+2-a+2b-4=0\)\(\Leftrightarrow b=a-1\)\(\Rightarrow \overrightarrow{BA}\left( a+1\,;\,-2a+5\,;\,a-6 \right)\)\(\Rightarrow AB=\sqrt{6{{a}^{2}}-30a+62}=\sqrt{6{{\left( a-\frac{5}{2} \right)}^{2}}+\frac{49}{2}}\ge \frac{7}{\sqrt{2}}\).
\(AB=\frac{7}{\sqrt{2}}\)\(\Leftrightarrow a=\frac{5}{2}\)
\(\Rightarrow \left\{ \begin{align} & \overrightarrow{BA}\left( \frac{7}{2}\,;\,0\,;\,-\frac{7}{2} \right) \\ & A\left( 6\,;\,\frac{5}{2}\,;\,-\frac{9}{2} \right)\,\,\,\left( tm\left( 1 \right) \right) \\ \end{align} \right.\)
Vậy \(AB\) ngắn nhất khi \(\Delta \) đi qua \(A\left( 6\,;\,\frac{5}{2}\,;\,-\frac{9}{2} \right)\) và có vectơ chỉ phương là \(\frac{2}{7}\overrightarrow{BA}=\left( 1\,;\,0\,;\,-1 \right)\).
Chọn B
Đề thi thử tốt nghiệp THPT môn Toán năm 2023-2024
Trường THPT Trần Cao Vân