Câu hỏi:
PHẦN III. Câu trắc nghiệm trả lời ngắn. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 6.
Gọi \[M\left( {a;b} \right)\] là điểm thuộc đồ thị hàm số \[y = \frac{{2x + 1}}{{x + 2}}\] và có khoảng cách từ \[M\] đến đường thẳng \[d:y = 3x + 6\] nhỏ nhất. Tính giá trị của biểu thức \[T = 6{a^2} + 7{b^2}.\]
Trả lời:
Đáp án đúng:
Để giải quyết bài toán này, ta cần tìm điểm $M(a, b)$ trên đồ thị hàm số $y = \frac{2x+1}{x+2}$ sao cho khoảng cách từ $M$ đến đường thẳng $d: y = 3x + 6$ là nhỏ nhất. Sau đó, tính giá trị của biểu thức $T = 6a^2 + 7b^2$.
* **Bước 1: Tìm khoảng cách từ điểm $M$ đến đường thẳng $d$.**
Khoảng cách từ điểm $M(a, b)$ đến đường thẳng $d: 3x - y + 6 = 0$ được tính bởi công thức:
$d(M, d) = \frac{|3a - b + 6|}{\sqrt{3^2 + (-1)^2}} = \frac{|3a - b + 6|}{\sqrt{10}}$
* **Bước 2: Thay $b = \frac{2a + 1}{a + 2}$ vào biểu thức khoảng cách.**
$d(M, d) = \frac{|3a - \frac{2a + 1}{a + 2} + 6|}{\sqrt{10}} = \frac{|3a(a + 2) - (2a + 1) + 6(a + 2)|}{\sqrt{10}|a + 2|} = \frac{|3a^2 + 6a - 2a - 1 + 6a + 12|}{\sqrt{10}|a + 2|} = \frac{|3a^2 + 10a + 11|}{\sqrt{10}|a + 2|}$
* **Bước 3: Tìm giá trị nhỏ nhất của khoảng cách.**
Để tìm giá trị nhỏ nhất của khoảng cách, ta có thể sử dụng đạo hàm hoặc các phương pháp khác để tìm cực trị của hàm số $f(a) = \frac{|3a^2 + 10a + 11|}{|a + 2|}$. Tuy nhiên, việc này khá phức tạp.
Một cách tiếp cận khác là tìm điểm $M$ sao cho tiếp tuyến của đồ thị hàm số tại $M$ song song với đường thẳng $d$.
* **Bước 4: Tìm điểm $M$ bằng phương pháp tiếp tuyến song song.**
Đạo hàm của hàm số $y = \frac{2x + 1}{x + 2}$ là $y' = \frac{2(x + 2) - (2x + 1)}{(x + 2)^2} = \frac{3}{(x + 2)^2}$.
Để tiếp tuyến tại $M$ song song với $d$, ta cần $y'(a) = 3$, tức là $\frac{3}{(a + 2)^2} = 3$.
Suy ra $(a + 2)^2 = 1$, vậy $a + 2 = 1$ hoặc $a + 2 = -1$.
* Nếu $a = -1$, thì $b = \frac{2(-1) + 1}{-1 + 2} = -1$.
* Nếu $a = -3$, thì $b = \frac{2(-3) + 1}{-3 + 2} = \frac{-5}{-1} = 5$.
* **Bước 5: Tính khoảng cách cho cả hai điểm và chọn điểm có khoảng cách nhỏ nhất.**
* Với $M(-1, -1)$, khoảng cách là $d(M, d) = \frac{|3(-1) - (-1) + 6|}{\sqrt{10}} = \frac{|-3 + 1 + 6|}{\sqrt{10}} = \frac{4}{\sqrt{10}}$.
* Với $M(-3, 5)$, khoảng cách là $d(M, d) = \frac{|3(-3) - 5 + 6|}{\sqrt{10}} = \frac{|-9 - 5 + 6|}{\sqrt{10}} = \frac{8}{\sqrt{10}}$.
Vậy điểm $M(-1, -1)$ có khoảng cách nhỏ nhất.
* **Bước 6: Tính giá trị của biểu thức $T = 6a^2 + 7b^2$.**
$T = 6(-1)^2 + 7(-1)^2 = 6(1) + 7(1) = 6 + 7 = 13$.
Vậy $T = 13$.
Câu hỏi này thuộc đề thi trắc nghiệm dưới đây, bấm vào Bắt đầu thi để làm toàn bài
Câu hỏi liên quan

Bộ 50 Đề Thi Thử Tốt Nghiệp THPT Giáo Dục Kinh Tế Và Pháp Luật Năm 2026 – Theo Cấu Trúc Đề Minh Họa Bộ GD&ĐT

Bộ 50 Đề Thi Thử Tốt Nghiệp THPT Lịch Sử Học Năm 2026 – Theo Cấu Trúc Đề Minh Họa Bộ GD&ĐT

Bộ 50 Đề Thi Thử Tốt Nghiệp THPT Công Nghệ Năm 2026 – Theo Cấu Trúc Đề Minh Họa Bộ GD&ĐT

Bộ 50 Đề Thi Thử Tốt Nghiệp THPT Môn Hóa Học Năm 2026 – Theo Cấu Trúc Đề Minh Họa Bộ GD&ĐT

Bộ 50 Đề Thi Thử Tốt Nghiệp THPT Môn Sinh Học Năm 2026 – Theo Cấu Trúc Đề Minh Họa Bộ GD&ĐT
