Trong không gian Oxyz,O x y z , cho mặt phẳng (P):xy+z+7=0,\left( P \right) : x - y + z + 7 = 0 , đường thẳng d:x1=y2=z2d : \dfrac{x}{1} = \dfrac{y}{- 2} = \dfrac{z}{2} và mặt cầu (S):((x1))2+y2+((z2))2=5.\left( S \right) : \left(\left( x - 1 \right)\right)^{2} + y^{2} + \left(\left( z - 2 \right)\right)^{2} = 5 . Gọi A,  BA , \textrm{ }\textrm{ } B là hai điểm trên mặt cầu (S)\left( S \right)AB=4;A B = 4 ; A,  BA^{'} , \textrm{ }\textrm{ } B^{'} là hai điểm nằm trên mặt phẳng (P)\left( P \right) sao cho AA,  BBA A^{'} , \textrm{ }\textrm{ } B B^{'} cùng song song với đường thẳng d.d . Giá trị lớn nhất của tổng độ dài AA+ BBA A^{'} + \textrm{ } B B^{'} gần nhất với giá trị nào sau đây

A.  

13.13 .

B.  

11.11 .

C.  

12.12 .

D.  

14.14 .

Đáp án đúng là: D

Giải thích đáp án:

Trong không gian Oxyz,O x y z , cho mặt phẳng (P):xy+z+7=0,\left( P \right) : x - y + z + 7 = 0 , đường thẳng d:x1=y2=z2d : \dfrac{x}{1} = \dfrac{y}{- 2} = \dfrac{z}{2} và mặt cầu (S):((x1))2+y2+((z2))2=5.\left( S \right) : \left(\left( x - 1 \right)\right)^{2} + y^{2} + \left(\left( z - 2 \right)\right)^{2} = 5 . Gọi A,  BA , \textrm{ }\textrm{ } B là hai điểm trên mặt cầu (S)\left( S \right)AB=4;A B = 4 ; A,  BA^{'} , \textrm{ }\textrm{ } B^{'} là hai điểm nằm trên mặt phẳng (P)\left( P \right) sao cho AA,  BBA A^{'} , \textrm{ }\textrm{ } B B^{'} cùng song song với đường thẳng d.d . Giá trị lớn nhất của tổng AA+ BBA A^{'} + \textrm{ } B B^{'} gần nhất với giá trị nào sau đây
A. 13.13 .B. 11.11 .C. 12.12 .D. 14.14 .
Lời giải



Mặt cầu (S)\left( S \right) có tâm I(1;0;2)I \left( 1 ; 0 ; 2 \right) và bán kính R=5R = \sqrt{5}.
d(I;(P))=1033>Rd \left(\right. I ; \left( P \right) \left.\right) = \dfrac{10 \sqrt{3}}{3} > R nên (P)\left( P \right) và mặt cầu (S)\left( S \right) không giao nhau.
Gọi MM là trung điểm của ABA B, MM^{'} là trung điểm của ABA ' B ' thì AA+BB=2MM=2.MHsin(M;(P))A A ' + B B ' = 2 M M^{'} = 2 . \dfrac{M H}{sin \left(\right. M ; \left( P \right) \left.\right)}.
Khi đó MHmax=R2AB24+d(I;(P))=54+1033=3+1033M H_{max} = \sqrt{R^{2} - \dfrac{A B^{2}}{4}} + d \left(\right. I ; \left( P \right) \left.\right) = \sqrt{5 - 4} + \dfrac{10 \sqrt{3}}{3} = \dfrac{3 + 10 \sqrt{3}}{3}.
Ta có sin(M;(P))=sin(d;(P))=539sin \left(\right. M ; \left( P \right) \left.\right) = sin \left(\right. d ; \left( P \right) \left.\right) = \dfrac{5 \sqrt{3}}{9}.
Vậy ((AA+ BB))max=2.3+1033539=60+63514,08\left(\left( A A^{'} + \textrm{ } B B^{'} \right)\right)_{max} = 2 . \dfrac{\dfrac{3 + 10 \sqrt{3}}{3}}{\dfrac{5 \sqrt{3}}{9}} = \dfrac{60 + 6 \sqrt{3}}{5} \approx 14 , 08.

Câu hỏi tương tự:


Đề thi chứa câu hỏi này:

ĐỀ THI THỬ TN THPT 2023 - MÔN TOÁN - THPT GIA ĐỊNH - TPHCM THPT Quốc giaToán

1 mã đề 50 câu hỏi 1 giờ 30 phút

937 lượt xem 483 lượt làm bài