Đề thi THPT QG – 2021 lần 1– mã 104
Trong không gian \(Oxyz,\) cho hai điểm \(A\left( { - 2;1; - 3} \right)\) và \(B\left( {1; - 3;2} \right)\). Xét hai điểm \(M\) và \(N\) thay đổi thuộc mặt phẳng \(\left( {Oxy} \right)\) sao cho \(MN = 3.\) Giá trị lớn nhất của \(\left| {AM - BN} \right|\) bằng
-
A.
\(\sqrt {65} \)
-
B.
\(\sqrt {29} \)
-
C.
\(\sqrt {26} \)
-
D.
\(\sqrt {91} \)
Chỉ ra \(A\) và \(B\) nằm khác phía so với mặt phẳng \(\left( {Oxy} \right).\)
Lấy \(A'\) là điểm đối xứng của \(A\) qua \(\left( {Oxy} \right).\)
Từ đó lập luận, biến đổi để tìm được giá trị lớn nhất của \(P = \left| {AM - BN} \right|\).
Ta thấy \({z_A}.{z_B} < 0\) nên \(A,B\) nằm khác phía so với mặt phẳng \(\left( {Oxy} \right).\)
Gọi \(A'\) là điểm đối xứng với \(A\) qua \(\left( {Oxy} \right)\)\( \Rightarrow A'\left( { - 2;1;3} \right)\).
Gọi \(H\) là hình chiếu của \(A'\) trên \(\left( {Oxy} \right) \Rightarrow H\left( { - 2;1;0} \right)\)
Gọi \(I\) là hình chiếu của \(B\) trên \(\left( {Oxy} \right) \Rightarrow I\left( {1; - 3;0} \right)\)
Suy ra \(HI = 5\)
Khi đó \(P = \left| {AM - BN} \right| = \left| {A'M - BN} \right|\) \(\left( 1 \right)\)
Gọi \({A_1}\) là điểm sao cho \(\overrightarrow {{A_1}A'} = \overrightarrow {NM} \)
Do \(MN = 3\) nên \({A_1}\) thuộc đường tròn \(\left( C \right)\) tâm \(A'\) bán kính bằng \(3.\)
Khi đó \({A_1}A'MN\) là hình bình hành \( \Rightarrow A'M = {A_1}N\) \(\left( 2 \right)\)
Từ \(\left( 1 \right)\) và \(\left( 2 \right)\) ta suy ra \(P \le {A_1}B\)
\( \Rightarrow {P_{\max }} = {A_1}B\) khi \({A_1},B,N\) thẳng hàng với \(N\) là giao điểm của \({A_1}B\) và \(\left( {Oxy} \right)\)
Khi đó \({A_1}B\) có giá trị lớn nhất khi \({A_1}\) thuộc đường tròn \(\left( C \right)\) tâm \(A'\) bán kính bằng \(3.\)
\({P_{\max }} = {A_1}B\) max \( = \sqrt {K{B^2} + {A_1}{K^2}} \)
Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}A'H = 3\\d\left( {B,\left( {Oxy} \right)} \right) = 2\end{array} \right. \Rightarrow BK = 1\)
Và \({A_1}K = A'{A_1} + A'K = {A_1}B' + HI = 3 + 5 = 8\)
\( \Rightarrow {P_{\max }} = \sqrt {{1^2} + {8^2}} = \sqrt {65} \)
Đáp án : A
Các bài tập cùng chuyên đề
Trong không gian Oxyz, cho hình hộp $ABCD.A'B'C'D'$ biết $A\left( {1;0;1} \right),\,\,B\left( {2;1;2} \right),\,\,D\left( {2; - 2;2} \right)$,$A'(3;0; - 1)$, điểm M thuộc cạnh DC . GTNN của tổng các khoảng cách $AM + MC'$ là:
Trong không gian Oxyz, cho hai điểm $A(0; - 1;2),\,\,B(1;1;2)$ và đường thẳng $d:\,\,\dfrac{{x + 1}}{1} = \dfrac{y}{1} = \dfrac{{z - 1}}{1}$. Biết điểm M(a;b;c) thuộc đường thẳng d sao cho tam giác MAB có diện tích nhỏ nhất. Khi đó, giá trị $T = a + 2b + 3c$ bằng
Trong không gian Oxyz, cho mặt phẳng $\left( \alpha \right):2x + y - 2z + 9 = 0$ và ba điểm $A(2;1;0),\,B(0;2;1)$, $C(1;3; - 1)$. Điểm $M \in \left( \alpha \right)$ sao cho $\left| {2\overrightarrow {MA} + 3\overrightarrow {MB} - 4\overrightarrow {MC} } \right|$ đạt giá trị nhỏ nhất. Khẳng định nào sau đây đúng?
Trong không gian Oxyz, cho đường thẳng $\Delta :\dfrac{x}{1} = \dfrac{{y - 1}}{1} = \dfrac{z}{1}$ và hai điểm $A(1;2; - 5),\,B( - 1;0;2)$. Biết điểm M thuộc $\Delta $ sao cho biểu thức $T = \left| {MA - MB} \right|$ đạt GTLN là ${T_{max}}$. Khi đó, ${T_{max}}$ bằng bao nhiêu?
Trong không gian \(Oxyz,\) cho mặt cầu \(\left( S \right)\) có tâm \(I\left( { - 1;\;0;\;2} \right)\) và đi qua điểm \(A\left( {0;\;1;\;1} \right).\) Xét các điểm \(B,\;C,\;D\) thuộc \(\left( S \right)\) sao cho \(AB,\;AC,\;AD\) đôi một vuông góc với nhau. Thể tích của khối tứ diện \(ABCD\) có giá trị lớn nhất bằng:
Trong không gian \(Oxyz,\) cho mặt cầu \(\left( S \right):\;{\left( {x - 2} \right)^2} + {\left( {y - 3} \right)^2} + {\left( {z + 1} \right)^2} = 16\) và điểm \(A\left( { - 1; - 1; - 1} \right).\) Xét các điểm \(M\) thuộc \(\left( S \right)\) sao cho đường thẳng \(AM\) tiếp xúc với \(\left( S \right),\;M\) luôn thuộc mặt phẳng có phương trình là:
Cho hình lập phương \(ABCD.A'B'C'D'\) có tâm \(O.\) Gọi \(I\) là tâm của hình vuông \(A'B'C'D'\) và \(M\) là điểm thuộc đoạn thẳng \(OI\) sao cho \(MO = \dfrac{1}{2}MI\) (tham khảo hình vẽ). Khi đó sin của góc tạo bởi mặt phẳng \(\left( {MC'D'} \right)\) và \(\left( {MAB} \right)\) bằng:
Trong không gian \(Oxyz,\) cho đường thẳng \(d:\left\{ \begin{array}{l}x = 1 + 3t\\y = 1 + 4t\\z = 1\end{array} \right..\) Gọi \(\Delta \) là đường thẳng đi qua điểm \(A\left( {1;\;1;\;1} \right)\) và có vecto chỉ phương \(\overrightarrow u = \left( { - 2;\;1;\;2} \right).\) Đường phân giác của góc nhọn tạo bởi đường thẳng \(d\) và \(\Delta \) có phương trình là:
Trong không gian với hệ tọa độ $Oxyz,$ cho điểm $M\left( {1;2;3} \right).$ Mặt phẳng $\left( P \right)$ đi qua M và cắt các tia $Ox;\,\,Oy;\,\,Oz$ lần lượt tại các điểm $A;\,\,B;\,\,C$ $\left( {A;\,\,B;\,\,C \ne O} \right)$ sao cho thể tích của tứ diện $OABC$ nhỏ nhất. Phương trình của mặt phẳng $\left( P \right)$ là
Trong hệ tọa độ Oxyz cho hai điểm \(A\left( {1;5;0} \right);\,\,B\left( {3;3;6} \right)\) và đường thẳng \(\left( d \right):\,\,\left\{ \begin{array}{l}x = - 1 + 2t\\y = 1 - t\\z = 2t\end{array} \right.\). Một điểm M thay đổi trên d. Biết giá trị nhỏ nhất của nửa chu vi tam giác MAB là số có dạng \(\sqrt a + \sqrt b \) với a, b là các số nguyên. Khi đó:
