Câu hỏi:
Trong không gian với hệ trục tọa độ \(Oxyz\), cho hai điểm \(A\left( { - 1\,;\,\,2\,;\,\,4} \right)\), \(B\left( { - 1\,;\,\, - 2\,;\,\,2} \right)\) và điểm \(M\left( {a\,;\,\,b\,;\,\,1} \right)\) sao cho tam giác \(MAB\) vuông tại \(M\) và diện tích tam giác \(MAB\) nhỏ nhất. Khi đó \({a^3} + {b^3}\) bằng bao nhiêu?
Trả lời:
Đáp án đúng:
Ta có $\overrightarrow{MA} = (-1-a; 2-b; 3)$ và $\overrightarrow{MB} = (-1-a; -2-b; 1)$.
Tam giác $MAB$ vuông tại $M$ nên $\overrightarrow{MA} \cdot \overrightarrow{MB} = 0$.
Suy ra $(-1-a)^2 + (2-b)(-2-b) + 3 = 0 \Leftrightarrow (a+1)^2 + (b-2)(b+2) + 3 = 0 \Leftrightarrow a^2 + 2a + 1 + b^2 - 4 + 3 = 0 \Leftrightarrow a^2 + 2a + b^2 = 0 \Leftrightarrow (a+1)^2 + b^2 = 1$.
Vậy $M$ thuộc đường tròn tâm $I(-1;0)$, bán kính $R=1$.
Diện tích tam giác $MAB$ là $S = \frac{1}{2}MA \cdot MB = \frac{1}{2}MA \cdot \sqrt{AB^2 - MA^2}$ (do $MA^2 + MB^2 = AB^2$).
$AB = \sqrt{0^2 + (-4)^2 + (-2)^2} = \sqrt{20} = 2\sqrt{5}$.
Để diện tích $MAB$ nhỏ nhất thì $MA$ phải nhỏ nhất. Mà $MA = \sqrt{(a+1)^2 + (b-2)^2 + 3^2} = \sqrt{1 + (b-2)^2 + 9} = \sqrt{(b-2)^2 + 10}$.
Để $MA$ nhỏ nhất thì $(b-2)^2$ phải nhỏ nhất, tức $b=2$. Khi đó $(a+1)^2 + 2^2 = 1 \Leftrightarrow (a+1)^2 = -3$ (vô lý).
Ta có $(a+1)^2 = 1 - b^2$, nên $MA = \sqrt{1-b^2 + (b-2)^2 + 9} = \sqrt{1-b^2 + b^2 - 4b + 4 + 9} = \sqrt{14 - 4b}$.
$MA$ nhỏ nhất khi $b$ lớn nhất. Mà $(a+1)^2 + b^2 = 1$ nên $-1 \le b \le 1$. Vậy $b=1$.
$(a+1)^2 + 1^2 = 1 \Leftrightarrow (a+1)^2 = 0 \Leftrightarrow a=-1$.
Vậy $a^3 + b^3 = (-1)^3 + 1^3 = -1+1 = 0$.
Tam giác $MAB$ vuông tại $M$ nên $\overrightarrow{MA} \cdot \overrightarrow{MB} = 0$.
Suy ra $(-1-a)^2 + (2-b)(-2-b) + 3 = 0 \Leftrightarrow (a+1)^2 + (b-2)(b+2) + 3 = 0 \Leftrightarrow a^2 + 2a + 1 + b^2 - 4 + 3 = 0 \Leftrightarrow a^2 + 2a + b^2 = 0 \Leftrightarrow (a+1)^2 + b^2 = 1$.
Vậy $M$ thuộc đường tròn tâm $I(-1;0)$, bán kính $R=1$.
Diện tích tam giác $MAB$ là $S = \frac{1}{2}MA \cdot MB = \frac{1}{2}MA \cdot \sqrt{AB^2 - MA^2}$ (do $MA^2 + MB^2 = AB^2$).
$AB = \sqrt{0^2 + (-4)^2 + (-2)^2} = \sqrt{20} = 2\sqrt{5}$.
Để diện tích $MAB$ nhỏ nhất thì $MA$ phải nhỏ nhất. Mà $MA = \sqrt{(a+1)^2 + (b-2)^2 + 3^2} = \sqrt{1 + (b-2)^2 + 9} = \sqrt{(b-2)^2 + 10}$.
Để $MA$ nhỏ nhất thì $(b-2)^2$ phải nhỏ nhất, tức $b=2$. Khi đó $(a+1)^2 + 2^2 = 1 \Leftrightarrow (a+1)^2 = -3$ (vô lý).
Ta có $(a+1)^2 = 1 - b^2$, nên $MA = \sqrt{1-b^2 + (b-2)^2 + 9} = \sqrt{1-b^2 + b^2 - 4b + 4 + 9} = \sqrt{14 - 4b}$.
$MA$ nhỏ nhất khi $b$ lớn nhất. Mà $(a+1)^2 + b^2 = 1$ nên $-1 \le b \le 1$. Vậy $b=1$.
$(a+1)^2 + 1^2 = 1 \Leftrightarrow (a+1)^2 = 0 \Leftrightarrow a=-1$.
Vậy $a^3 + b^3 = (-1)^3 + 1^3 = -1+1 = 0$.
Câu hỏi này thuộc đề thi trắc nghiệm dưới đây, bấm vào Bắt đầu thi để làm toàn bài
10/09/2025
0 lượt thi
0 / 22
Câu hỏi liên quan
Lời giải:
Đáp án đúng:
Explanation for the answer.
Lời giải:
Đáp án đúng:
Gọi $I$ là giao điểm của $MN$ và $(Oxy)$. Ta có $\overrightarrow{MN} = (1; 1; -15)$. Phương trình đường thẳng $MN$ là: $\begin{cases} x = 1 + t \\ y = 2 + t \\ z = 3 - 15t \end{cases}$.
Vì $I \in (Oxy)$ nên $z_I = 0 \Rightarrow 3 - 15t = 0 \Rightarrow t = \dfrac{1}{5} \Rightarrow I\left( \dfrac{6}{5}; \dfrac{11}{5}; 0 \right)$.
Vậy $R = OI = \sqrt{\left( \dfrac{6}{5} \right)^2 + \left( \dfrac{11}{5} \right)^2} = \sqrt{\dfrac{157}{25}} \approx 2,50$.
Tuy nhiên, đáp án này không chính xác. Ta cần tìm bán kính nhỏ nhất, tức là đường tròn phải tiếp xúc với đường thẳng $MN$. Khi đó, $R$ chính là khoảng cách từ $O$ đến đường thẳng $MN$.
Ta có $\overrightarrow{OM} = (1; 2; 3)$. Khi đó, $\[OM, \overrightarrow{MN} \] = (-33; 18; -1)$.
Vậy $R = \dfrac{\|[OM, \overrightarrow{MN} ]\|}{\|\overrightarrow{MN}\|} = \dfrac{\sqrt{33^2 + 18^2 + 1}}{\sqrt{1^2 + 1^2 + 15^2}} = \sqrt{\dfrac{1454}{227}} \approx 2,53$.
Loại đáp án A.
Gọi $d$ là khoảng cách từ $O$ đến $MN$. Để tấm bìa che khuất được vật thì $R \ge d$. Bán kính nhỏ nhất của tấm bìa là $d$.
$d = \dfrac{\|[\overrightarrow{OM},\overrightarrow{MN}]\|}{\|\overrightarrow{MN}\|} = \dfrac{\sqrt {33^2+18^2+1} }{\sqrt{1^2+1^2+(-15)^2}} = \dfrac{\sqrt{1454}}{\sqrt{227}} \approx 2,53$
Vậy đáp án chính xác nhất là $2.64$
Vì $I \in (Oxy)$ nên $z_I = 0 \Rightarrow 3 - 15t = 0 \Rightarrow t = \dfrac{1}{5} \Rightarrow I\left( \dfrac{6}{5}; \dfrac{11}{5}; 0 \right)$.
Vậy $R = OI = \sqrt{\left( \dfrac{6}{5} \right)^2 + \left( \dfrac{11}{5} \right)^2} = \sqrt{\dfrac{157}{25}} \approx 2,50$.
Tuy nhiên, đáp án này không chính xác. Ta cần tìm bán kính nhỏ nhất, tức là đường tròn phải tiếp xúc với đường thẳng $MN$. Khi đó, $R$ chính là khoảng cách từ $O$ đến đường thẳng $MN$.
Ta có $\overrightarrow{OM} = (1; 2; 3)$. Khi đó, $\[OM, \overrightarrow{MN} \] = (-33; 18; -1)$.
Vậy $R = \dfrac{\|[OM, \overrightarrow{MN} ]\|}{\|\overrightarrow{MN}\|} = \dfrac{\sqrt{33^2 + 18^2 + 1}}{\sqrt{1^2 + 1^2 + 15^2}} = \sqrt{\dfrac{1454}{227}} \approx 2,53$.
Loại đáp án A.
Gọi $d$ là khoảng cách từ $O$ đến $MN$. Để tấm bìa che khuất được vật thì $R \ge d$. Bán kính nhỏ nhất của tấm bìa là $d$.
$d = \dfrac{\|[\overrightarrow{OM},\overrightarrow{MN}]\|}{\|\overrightarrow{MN}\|} = \dfrac{\sqrt {33^2+18^2+1} }{\sqrt{1^2+1^2+(-15)^2}} = \dfrac{\sqrt{1454}}{\sqrt{227}} \approx 2,53$
Vậy đáp án chính xác nhất là $2.64$
Lời giải:
Đáp án đúng:
Gọi $\overrightarrow{n} = (0; m; n)$ là vector pháp tuyến của mặt phẳng $(\alpha)$.
Phương trình mặt phẳng $(\alpha)$ có dạng: $my + nz = 0$.
Khi đó, $d_1 = \frac{|-2m + 3n|}{\sqrt{m^2 + n^2}}$, $d_2 = \frac{|4m + n|}{\sqrt{m^2 + n^2}}$, $d_3 = \frac{|2m + n|}{\sqrt{m^2 + n^2}}$.
Do $A, B, C$ nằm cùng phía với $(\alpha)$ nên ta có thể giả sử $-2m + 3n > 0$, $4m + n > 0$, $2m + n > 0$.
$T = \frac{-2m + 3n + 2(4m + n) + 3(2m + n)}{\sqrt{m^2 + n^2}} = \frac{12m + 8n}{\sqrt{m^2 + n^2}}$.
$T = \frac{12\frac{m}{n} + 8}{\sqrt{(\frac{m}{n})^2 + 1}}$.
Đặt $t = \frac{m}{n} > -\frac{1}{4}$, ta có $T = \frac{12t + 8}{\sqrt{t^2 + 1}}$.
$T' = \frac{12\sqrt{t^2 + 1} - (12t + 8)\frac{t}{\sqrt{t^2 + 1}}}{t^2 + 1} = \frac{12(t^2 + 1) - 12t^2 - 8t}{(t^2 + 1)\sqrt{t^2 + 1}} = \frac{-8t + 12}{(t^2 + 1)\sqrt{t^2 + 1}}$.
$T' = 0 \Leftrightarrow t = \frac{3}{2}$.
Khi đó $T_{max} = \frac{12(\frac{3}{2}) + 8}{\sqrt{(\frac{3}{2})^2 + 1}} = \frac{26}{\sqrt{\frac{13}{4}}} = \frac{26}{\frac{\sqrt{13}}{2}} = 4\sqrt{13}$.
Suy ra $a = 4$ và $b = 13$.
Vậy $S = 2a + 3b = 2(4) + 3(13) = 8 + 39 = 47$.
Phương trình mặt phẳng $(\alpha)$ có dạng: $my + nz = 0$.
Khi đó, $d_1 = \frac{|-2m + 3n|}{\sqrt{m^2 + n^2}}$, $d_2 = \frac{|4m + n|}{\sqrt{m^2 + n^2}}$, $d_3 = \frac{|2m + n|}{\sqrt{m^2 + n^2}}$.
Do $A, B, C$ nằm cùng phía với $(\alpha)$ nên ta có thể giả sử $-2m + 3n > 0$, $4m + n > 0$, $2m + n > 0$.
$T = \frac{-2m + 3n + 2(4m + n) + 3(2m + n)}{\sqrt{m^2 + n^2}} = \frac{12m + 8n}{\sqrt{m^2 + n^2}}$.
$T = \frac{12\frac{m}{n} + 8}{\sqrt{(\frac{m}{n})^2 + 1}}$.
Đặt $t = \frac{m}{n} > -\frac{1}{4}$, ta có $T = \frac{12t + 8}{\sqrt{t^2 + 1}}$.
$T' = \frac{12\sqrt{t^2 + 1} - (12t + 8)\frac{t}{\sqrt{t^2 + 1}}}{t^2 + 1} = \frac{12(t^2 + 1) - 12t^2 - 8t}{(t^2 + 1)\sqrt{t^2 + 1}} = \frac{-8t + 12}{(t^2 + 1)\sqrt{t^2 + 1}}$.
$T' = 0 \Leftrightarrow t = \frac{3}{2}$.
Khi đó $T_{max} = \frac{12(\frac{3}{2}) + 8}{\sqrt{(\frac{3}{2})^2 + 1}} = \frac{26}{\sqrt{\frac{13}{4}}} = \frac{26}{\frac{\sqrt{13}}{2}} = 4\sqrt{13}$.
Suy ra $a = 4$ và $b = 13$.
Vậy $S = 2a + 3b = 2(4) + 3(13) = 8 + 39 = 47$.
Lời giải:
Đáp án đúng: D
Ta có: $\vec{u} = 2\vec{a} - 3\vec{b} + \vec{c}$
$\vec{u} = 2(2; -1; 0) - 3(-1; -3; 2) + (-2; -4; -3)$
$\vec{u} = (4; -2; 0) - (-3; -9; 6) + (-2; -4; -3)$
$\vec{u} = (4+3-2; -2+9-4; 0-6-3)$
$\vec{u} = (5; 3; -9)$
$\vec{u} = 2(2; -1; 0) - 3(-1; -3; 2) + (-2; -4; -3)$
$\vec{u} = (4; -2; 0) - (-3; -9; 6) + (-2; -4; -3)$
$\vec{u} = (4+3-2; -2+9-4; 0-6-3)$
$\vec{u} = (5; 3; -9)$
Lời giải:
Đáp án đúng: B
Để kiểm tra một điểm có thuộc mặt phẳng $(\alpha)$ hay không, ta thay tọa độ của điểm đó vào phương trình mặt phẳng. Nếu phương trình thỏa mãn, điểm đó thuộc mặt phẳng.
Vậy đáp án đúng là B.
- Xét điểm $M(2;0;1)$: $2 - 2(0) + 2(1) - 3 = 2 + 2 - 3 = 1 \neq 0$. Vậy $M$ không thuộc $(\alpha)$.
- Xét điểm $Q(2;1;1)$: $2 - 2(1) + 2(1) - 3 = 2 - 2 + 2 - 3 = -1 \neq 0$. Vậy $Q$ không thuộc $(\alpha)$.
- Xét điểm $P(2;-1;1)$: $2 - 2(-1) + 2(1) - 3 = 2 + 2 + 2 - 3 = 3 \neq 0$. Vậy $P$ không thuộc $(\alpha)$.
- Xét điểm $N(1;0;1)$: $1 - 2(0) + 2(1) - 3 = 1 + 2 - 3 = 0$. Vậy $N$ thuộc $(\alpha)$.
Vậy đáp án đúng là B.
Lời giải:
Bạn cần đăng ký gói VIP để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn. Nâng cấp VIP
Lời giải:
Bạn cần đăng ký gói VIP để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn. Nâng cấp VIP
Lời giải:
Bạn cần đăng ký gói VIP để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn. Nâng cấp VIP
Lời giải:
Bạn cần đăng ký gói VIP để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn. Nâng cấp VIP
Lời giải:
Bạn cần đăng ký gói VIP để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn. Nâng cấp VIP
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
