X

Các dạng bài tập Toán lớp 12

Trong không gian Oxyz, cho mặt cầu (S) có phương trình x^2+y^2+z^2-4x+2y-2z-3=0


Câu hỏi:

Trong không gian Oxyz, cho mặt cầu (S) có phương trình x2+y2+z24x+2y2z3=0  và điểm A5;3;2 . Một đường thẳng d thay đổi luôn đi qua A và luôn cắt mặt cầu tại hai điểm phân biệt M,N .

Tính giá trị nhỏ nhất của biểu thức S=AM+4AN .

A. Smin=30 .

B. Smin=20 .
C. Smin=5349 .
D. Smin=343 .

Trả lời:

Media VietJack

Mặt cầu S  có tâm I2;1;1 , bán kính R=22+12+123=3 .

Ta có: AI=252+132+1+22=34>R  nên A nằm ngoài mặt cầu S .

Ta lại có: S=AM+4AN .

Đặt AM=x, x343;34+3 .

AM.AN=AI2R2=349=25AN=25AM .

Do đó: S=fx=x+100x  với x343;34+3 .

Ta có: f'x=1100x2=x2100x<0  với x343;34+3 .

Do đó: min343;34+3fx=f34+3=5349 .

Dấu “=” xảy ra A,M,N,I  thẳng hàng và AM=34+3; AN=343 .

Chọn C.

Xem thêm bài tập Toán có lời giải hay khác:

Câu 1:

Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho hai điểm M(-2,-2,1), A(1,2,-3) và đường thẳng d:x+12=y52=z1.Tìm một vectơ chỉ phương u  của đường thẳng D đi qua , vuông góc với đường thẳng  đồng thời cách điểm  một khoảng bé nhất.

Xem lời giải »


Câu 2:

Trong không gian Oxyz, cho hai điểm A(9,6,11), B(5,7,2) và điểm M di động trên mặt cầu S:x12+y22+z32=36 .

Giá trị nhỏ nhất của AM+2MB bằng

Xem lời giải »


Câu 3:

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho hai điểm A(2,-2,4), B(-3,3,-1) và đường thẳng d:x52=y21=z1 . Xét M là điểm thay đổi thuộc d, giá trị nhỏ nhất của 2MA2+3MB2  bằng

Xem lời giải »


Câu 4:

Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho ba điểm A(1,0,3), B(-3,1,3), C(1,5,1). Gọi Mx0;y0;z0  thuộc mặt phẳng tọa độ Oxy  sao cho biểu thức T=2MA+MB+MC  có giá trị nhỏ nhất. Giá trị của x0y0  bằng

Xem lời giải »


Câu 5:

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho hai điểm A(1,2,-3),B(-2,-2,1) và mặt phẳng α  có phương trình 2x+2yz+9=0 . Gọi M là điểm thay đổi trên mặt phẳng α  sao cho M luôn nhìn đoạn AB dưới một góc vuông. Xác định phương trình đường thẳng MB khi MB đạt giá trị lớn nhất.

Xem lời giải »