Cho hình chóp S.ABCDS . A B C Dcó đáy ABCDA B C D là hình chữ nhật có AB=3aA B = 3 a, AD=aA D = a, SAS A vuông góc với mặt phẳng đáy, SA=2aS A = 2 a. Gọi MM là điểm thuộc đoạn thẳng DCD C sao cho DC=3DMD C = 3 D M. Khoảng cách giữa hai đường thẳng BMB MSDS D bằng

A.  

a63\dfrac{a \sqrt{6}}{3}.

B.  

2a3\dfrac{2 a}{3}.

C.  

a66\dfrac{a \sqrt{6}}{6}.

D.  

a3\dfrac{a}{3}.

Đáp án đúng là: C

Giải thích đáp án:

Trong không gian với hệ tọa độ

, cho hai điểm A(7 ; 9 ; 0)A \left( 7 \textrm{ } ; \textrm{ } 9 \textrm{ } ; \textrm{ } 0 \right), B(0 ; 8 ; 0)B \left( 0 \textrm{ } ; \textrm{ } 8 \textrm{ } ; \textrm{ } 0 \right) và mặt cầu (S):((x1))2+((y1))2+z2=25\left( S \right) : \left(\left( x - 1 \right)\right)^{2} + \left(\left( y - 1 \right)\right)^{2} + z^{2} = 25. Với MM là một điểm bất kì thuộc mặt cầu (S)\left( S \right), giá trị nhỏ nhất của biểu thức P=MA+2MBP = M A + 2 M B bằng
A. 525 \sqrt{2}. B. 552\dfrac{5 \sqrt{5}}{2}. C. 555 \sqrt{5}. D. 1010.
Lời giải



Mặt cầu (S)\left( S \right) có tâm I(1 ; 1 ; 0)I \left( 1 \textrm{ } ; \textrm{ } 1 \textrm{ } ; \textrm{ } 0 \right) và bán kính R=5R = 5. Dễ thấy I,A,BI , A , B đều nằm trên mặt phẳng z=0z = 0, tức mặt phẳng (Oxy)\left( O x y \right). Ta có IC=14IA=(32 ; 2 ; 0)\overset{\rightarrow}{I C} = \dfrac{1}{4} \overset{\rightarrow}{I A} = \left( \dfrac{3}{2} \textrm{ } ; \textrm{ } 2 \textrm{ } ; \textrm{ } 0 \right) hay C(52 ; 3 ; 0)C \left( \dfrac{5}{2} \textrm{ } ; \textrm{ } 3 \textrm{ } ; \textrm{ } 0 \right).
Mặt khác, do IA=10=2RI A = 10 = 2 R nên IMIC=IAIM=2\dfrac{I M}{I C} = \dfrac{I A}{I M} = 2 nên hai tam giác IMCI M CIAMI A M đồng dạng, kéo theo MAMC=IAIM=2\dfrac{M A}{M C} = \dfrac{I A}{I M} = 2. Lại có IB=52>RI B = 5 \sqrt{2} > R nên điểm BB nằm ngoài mặt cầu (S)\left( S \right), do đó
P=MA+2MB=2(MC+MB)2BC=55.P = M A + 2 M B = 2 \left( M C + M B \right) \geq 2 B C = 5 \sqrt{5} .
Đẳng thức xảy ra khi MM trùng M0M_{0} là giao điểm của đoạn BCB C với mặt cầu (S)\left( S \right). Vậy giá trị nhỏ nhất của PP555 \sqrt{5}.

Câu hỏi tương tự:


Đề thi chứa câu hỏi này:

ĐỀ THI THỬ TN THPT 2023 - MÔN TOÁN -THPT-KIẾN-THỤY-HẢI-PHÒNG THPT Quốc giaToán

1 mã đề 50 câu hỏi 1 giờ 30 phút

1,289 lượt xem 679 lượt làm bài