Trong không gian Oxzy, cho mặt cầu \(\left( S \right):{x^2} + {y^2} + {z^2} - 6x + 4y - 2z + 10 = 0\) và cho mặt phẳng \(\left( P \right):x - y + \sqrt 2 z - 7 = 0\). Giả sử \(M \in \left( P \right),\;N \in \left( S \right)\) sao cho MN song song với đường thẳng \(\frac{{x - 5}}{1} = \frac{{y + 2}}{1} = \frac{{z - 4}}{{\sqrt 2 }}\). Khoảng cách giữa hai điểm M, N lớn nhất bằng bao nhiêu ?
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai\(\begin{array}{l}
\left( S \right):{x^2} + {y^2} + {z^2} - 6x + 4y - 2z + 10 = 0\\
I\left( {3; - 2;1} \right)\\
R = 2
\end{array}\)
\(d\left( {I;\left( P \right)} \right) = \frac{{\left| {3 + 2 + \sqrt 2 - 7} \right|}}{2} > R\) nên (P) cắt (S)
Gọi d là đường thẳng qua I vuông góc với (P), phương trình (d) là:
\(\frac{{x - 3}}{1} = \frac{{y + 2}}{{ - 1}} = \frac{{z - 1}}{{\sqrt 2 }}\)
Gọi T là giao điểm của (d) và (S) với \(d\left( {T;\left( P \right)} \right) > R\)
Có \(d\left( {T;\left( P \right)} \right) = R + d\left( {I;\left( P \right)} \right) = \frac{{6 - \sqrt 2 }}{2}\)
\(\begin{array}{l}
\cos \left( {\overrightarrow u ,\overrightarrow n } \right) = \frac{{1 - 1 + 2}}{{2.2}} = \frac{1}{2}\\
\Rightarrow \sin \left( {MN,\left( P \right)} \right) = \left| {\cos \left( {\overrightarrow u ,\overrightarrow n } \right)} \right| = \frac{1}{2}\\
\Rightarrow \left( {MN,\left( P \right)} \right) = {30^0}
\end{array}\)
Gọi H là hình chiều của N lên (P), ta có:
\(MN = \frac{{NH}}{{\sin {{30}^0}}} = 2NH\)
Do đó, để MN lớn nhất, NH lớn nhất. Khi đó \(N \equiv T,H \equiv H'\) với H’ là hình chiếu của I lên (P)
Khi đó \(N{H_{\max }} = TH' = \frac{{6 - \sqrt 2 }}{2} \Rightarrow MN = 6 - \sqrt 2 \)
Đề thi thử THPT QG môn Toán năm 2020
Trường THPT Lương Thế Vinh lần 2
Câu hỏi liên quan
-
Hội đồng coi thi THPTQG tại huyện X có 30 cán bộ coi thi đến từ 3 trường THPT, trong đó có 12 giáo viên trường A, 10 giáo viên trường B, 8 giáo viên trường C. Chủ tịch hội đồng coi thi gọi ngẫu nhiên 2 cán bộ coi thi nên chứng kiến niêm phong gói đựng bì đề thi. Xác suất để 2 cán bộ coi thi được chọn là giáo viên của 2 trường THPT khác nhau bằng
-
Hàm số \(y = - {x^4} + 2{x^2} + 3\) đạt cực tiểu tại điểm nào dưới đây ?
-
Giả sử đồ thị (C) của hàm số \(y = \frac{{{{\left( {\sqrt 2 } \right)}^x}}}{{\ln 2}}\) cắt trục tung tại điểm A và tiếp tuyến của (C) tại A cắt trục hoành tại B. Tính diện tích S của tam giác AOB.
-
Trong các mệnh đề dưới đây, mệnh đề nào sai ?
-
Cho 3 hàm số \(y = f(x),\;y = f\left[ {f(x)} \right],\;y = f({x^2} + 4)\) có đồ thị lần lượt là \(\left( {{C_1}} \right),{\rm{\;}}\left( {{C_2}} \right),{\rm{\;}}\left( {{C_3}} \right)\). Đường thẳng x = 1 cắt \(\left( {{C_1}} \right),{\rm{\;}}\left( {{C_2}} \right),{\rm{\;}}\left( {{C_3}} \right)\) lần lượt tại các điểm M, N, P. Biết rằng phương trình tiếp tuyến của (C1) tại M, của (C2) tại N và của (C3) tại P lần lượt là \(y = 3x + 2,y = 12x - 5\) và \(y = ax + b\). Tổng a + b bằng
-
Cho hình thang cong (H) giới hạn bởi các đường \(y = {3^x},{\rm{\;}}y = 0,{\rm{\;}}x = 0,{\rm{\;}}x = 2\). Đường thẳng \(x = t{\rm{\;\;}}(0 < t < 2)\) chia (H) thành hai phần có diện tích \(S_1\) và \(S_2\) (như hình vẽ). Tìm t để \({S_1} = 3{S_2}\)
.png)
-
Tính thể tích V của khối hộp chữ nhật ABCD.A'B'C'D' biết \(AB = a,AD = 2a,AC' = a\sqrt {14} \).
-
Cho 10 điểm phân biệt cùng nằm trên một đường tròn. Số tam giác được tạo thành là
-
Cho hàm f(x) có đạo hàm trên đoạn \(\left[ {0;\pi } \right],{\rm{\;}}f(0) = \pi ,{\rm{\;}}\mathop \smallint \limits_0^\pi f'(x)dx = 3\pi \). Tính \(f(\pi )\)
-
Trong không gian Oxyz, cho \(\overrightarrow {OM} = 3\vec i - 2\vec j + \vec k\). Tìm tọa độ của điểm M.
-
Cho hình lập phương \(ABCD{A_1}{B_1}{C_1}{D_1}\) cạnh a. Gọi M, N, P lần lượt là trung điểm của \(B{B_1},CD,{A_1}{D_1}\). Góc giữa hai đường thẳng MP và C1N bằng
-
Biết \(\int\limits_1^e {\frac{{\sqrt {1 + 3\ln x} .\ln x}}{x}} dx = \frac{a}{b}\); trong đó a, b là 2 số nguyên dương và \(\frac{a}{b}\) là phân số tối giản. Mệnh đề nào dưới đây sai ?
-
Mặt phẳng đi qua điểm A(1;1;1) và vuông góc với hai mặt phẳng \(x + y - z - 2 = 0,{\rm{ }}x - y + z - 1 = 0\) có phương trình là
-
Thể tích của khối nón có chiều cao \(a\sqrt 3 \), độ dài đường sinh 2a bằng
-
Cho hình lăng trụ ABC.A'B'C' có đáy là tam giác đều cạnh a. Hình chiếu vuông góc của A’ lên (ABC) trùng với tâm O của tam giác ABC, thể tích của khối lăng trụ ABC.A'B'C' bằng \(\sqrt 3 {a^3}\). Khoảng cách giữa hai đường thẳng AA' và BC bằng
-
Đường thẳng đi qua M(2;0;-3) và song song với đường thẳng \(\frac{{x - 1}}{2} = \frac{{y + 3}}{3} = \frac{z}{4}\) có phương trình là
-
Cho hàm số \(y = {x^3} - 3x + 1\) có đồ thị là hình vẽ bên. Tìm m để phương trình \(\left| {{x^3} - 3x + 1} \right| = m\) có 6 nghiệm thực phân biệt
.png)
-
Gọi \({z_1},{z_2}\) là hai nghiệm phức của phương trình \({z^2} + 2z + 5 = 0\), trong đó \(z_1\) có phần ảo dương. Tìm số phức liên hợp của số phức \(z_1+2z_2\)
-
Cho số phức \(z = a + bi\) thỏa mãn \(\left| {z - i} \right| = 2\) và \(\left| {z + 3i} \right| + 2\left| {z - 4 - i} \right|\) đạt giá trị nhỏ nhất. Tổng a + b bằng
-
Cho hàm số \(y = a{x^3} + b{x^2} + cx + d\) có đồ thị như hình vẽ bên. Mệnh đề nào dưới đây đúng ?
.png)
