Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyzcho A(1;2;−1),B(−2;1;0). Điểm M(a;b;c) thuộc mặt phẳng (P):x−2y+z+4=0 sao cho \(MA = MB = \frac{{\sqrt {11} }}{2}.\) Khi đó giá trị của a bằng
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiGọi \(M\left( {a;b;c} \right),M \in \left( P \right) \Rightarrow a - 2b + c + 4 = 0\)
\(\begin{array}{l} \overrightarrow {MA} = \left( {1 - a;2 - b; - 1 - c} \right),\overrightarrow {MB} = \left( { - 2 - a;1 - b; - c} \right)\\ MA = MB = 4 \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l} M{A^2} = M{B^2}\\ M{A^2} = \frac{{11}}{4} \end{array} \right.\\ \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l} 1 - a{)^2} + {(2 - b)^2} + {( - 1 - c)^2} = {( - 2 - a)^2} + {(1 - b)^2} + {( - c)^2}\\ {(1 - a)^2} + {(2 - b)^2} + {( - 1 - c)^2} = \frac{{11}}{4} \end{array} \right.\\ \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l} 1 - 2a + 4 - 4b + 1 + 2c = 4 + 4a + 1 - 2b\\ {(1 - a)^2} + {(2 - b)^2} + {( - 1 - c)^2} = \frac{{11}}{4} \end{array} \right.\\ \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l} - 6a - 2b + 2c + 1 = 0\\ {(1 - a)^2} + {(2 - b)^2} + {( - 1 - c)^2} = \frac{{11}}{4}(*) \end{array} \right. \end{array}\)
Từ hệ phương trình
\(\begin{array}{l} \left\{ \begin{array}{l} a - 2b + c + 4 = 0\\ - 6a - 2b + 2c + 1 = 0 \end{array} \right.\\ \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l} 7a - c + 3 = 0\\ 2b = a + c + 4 \end{array} \right.\\ \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l} c = 7a + 3\\ b = 4a + \frac{7}{2} \end{array} \right. \end{array}\)
Thay vào phương trình (∗) ta được
\(\begin{array}{*{20}{l}} {{{\left( {1 - a} \right)}^2} + {{\left( { - 4a - \frac{3}{2}} \right)}^2} + {{\left( {7a + 4} \right)}^2} = \frac{{11}}{4}}\\ { \Leftrightarrow 1 - 2a + {a^2} + 16{a^2} + 12a + \frac{9}{4} + 49{a^2} + 56a + 16 - \frac{{11}}{4} = 0}\\ { \Leftrightarrow 66{a^2} + 66a + \frac{{33}}{2} = 0 \Leftrightarrow a = - \frac{1}{2}.} \end{array}\)