Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho tứ diện ABCD có \(A\left( -1;1;6 \right), B\left( -3;-2;-4 \right), $C\left( 1;2;-1 \right), D\left( 2;-2;0 \right)\). Điểm \(M\left( a;b;c \right)\) thuộc đường thẳng CD sao cho tam giác ABM có chu vi nhỏ nhất. Tính a+b+c.
Suy nghĩ trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiTa có \({{C}_{\Delta ABM}}=AM+BM+AB\) mà AB không đổi suy ra \({{C}_{\Delta ABM}}\) nhỏ nhất khi AM+BM nhỏ nhất.
Ta có \(\overrightarrow{AB}=\left( -2;-3;-10 \right), \overrightarrow{CD}=\left( 1;-4;1 \right)\).
Xét \(\overrightarrow{AB}.\overrightarrow{CD}=0\Rightarrow AB\bot CD\). Gọi \(\left( \alpha \right)\) qua AB và vuông góc với CD.
\(\left( \alpha \right)\) đi qua \(A\left( -1;1;6 \right)\) và nhận \(\overrightarrow{CD}=\left( 1;-4;1 \right)\) làm véc tơ pháp tuyến.
Suy ra \(\left( \alpha \right)\) có phương trình là: x-4y+z-1=0.
Vì điểm M thuộc CD sao cho AM+BM nhỏ nhất nên \(M=CD\cap \left( \alpha \right)\).
\(\left( \alpha \right):x-4y+z-1=0\), CD có phương trình: \(\left\{ \begin{array}{l} x = 1 + t\\ y = 2 - 4t\\ z = - 1 + t \end{array} \right.\)
\(M = CD \cap \left( \alpha \right) \Rightarrow M\left( {\frac{3}{2};0;\frac{{ - 1}}{2}} \right) \Rightarrow a + b + c = \frac{3}{2} + 0 + \frac{{ - 1}}{2} = 1\)
Đề thi thử THPT QG năm 2021 môn Toán
Trường THPT Thái Bình Dương lần 2