Trong không gian OxyzO x y z, cho điểm A(2; 2; 7)A \left( - 2 ; \textrm{ } - 2 ; \textrm{ } - 7 \right), đường thẳng d:x12=y23=z34d : \dfrac{x - 1}{2} = \dfrac{y - 2}{3} = \dfrac{z - 3}{4} và mặt cầu (S):((x+3))2+((y+4))2+((z+5))2=729\left( S \right) : \left(\left( x + 3 \right)\right)^{2} + \left(\left( y + 4 \right)\right)^{2} + \left(\left( z + 5 \right)\right)^{2} = 729. Biết điểm BB thuộc giao tuyến của mặt cầu (S)\left( S \right) và mặt phẳng (P):2x+3y+4z107=0\left( P \right) : 2 x + 3 y + 4 z - 107 = 0. Khi điểm MM di động trên đường thẳng dd thì giá trị nhỏ nhất của biểu thức MA+MBM A + M B bằng

A.  

5295 \sqrt{29}.

B.  

742\sqrt{742}.

C.  

5305 \sqrt{30}.

D.  

2727.

Đáp án đúng là: C

Trong không gian OxyzO x y z, cho điểm A(2; 2; 7)A \left( - 2 ; \textrm{ } - 2 ; \textrm{ } - 7 \right), đường thẳng d:x12=y23=z34d : \dfrac{x - 1}{2} = \dfrac{y - 2}{3} = \dfrac{z - 3}{4} và mặt cầu (S):((x+3))2+((y+4))2+((z+5))2=729\left( S \right) : \left(\left( x + 3 \right)\right)^{2} + \left(\left( y + 4 \right)\right)^{2} + \left(\left( z + 5 \right)\right)^{2} = 729. Biết điểm BB thuộc giao tuyến của mặt cầu (S)\left( S \right) và mặt phẳng (P):2x+3y+4z107=0\left( P \right) : 2 x + 3 y + 4 z - 107 = 0. Khi điểm MM di động trên đường thẳng dd thì giá trị nhỏ nhất của biểu thức MA+MBM A + M B bằng
A. 5295 \sqrt{29}. B. 742\sqrt{742}. C. 5305 \sqrt{30}. D. 2727.
Lời giải



Mặt cầu (S)\left( S \right) có tâm I(3;4;5)I \left( - 3 ; - 4 ; - 5 \right) và bán kính R=27R = 27.
Đường thẳng dd có 1 véc-tơ chỉ phương là u=(2;3;4)d(P)\overset{\rightarrow}{u} = \left( 2 ; 3 ; 4 \right) \Rightarrow d \bot \left( P \right).
Gọi KK là giao điểm của mặt phẳng (P)\left( P \right) và đường thẳng dd. Vì IdI \in d nên KK là tâm của đường tròn giao tuyến và KBdK B \bot d.
Ta có: IA=(1;2;2)IA=3\overset{\rightarrow}{I A} = \left( 1 ; 2 ; - 2 \right) \Rightarrow I A = 3IA. u=0IAd\overset{\rightarrow}{I A} . \textrm{ } \overset{\rightarrow}{u} = 0 \Rightarrow I A \bot d.
Ta tính được KB=R2IK2=2K B = \sqrt{R^{2} - I K^{2}} = 2.
Do MM di động trên đường thẳng dd (trục của đường tròn giao tuyến) và BB thuộc đường tròn giao tuyến nên biểu thức MA+MBM A + M B nhỏ nhất khi và chỉ khi M=ABdM = A B \cap d.
Khi đó, ta có MIMK=IAKB=32\dfrac{M I}{M K} = \dfrac{I A}{K B} = \dfrac{3}{2}MI+MK=IK=529M I + M K = I K = 5 \sqrt{29}. Suy ra MI=329M I = 3 \sqrt{29}, MK=229M K = 2 \sqrt{29}.
Ta có: AM=IA2+MI2=330A M = \sqrt{I A^{2} + M I^{2}} = 3 \sqrt{30} BM=23AM=230\Rightarrow B M = \dfrac{2}{3} A M = 2 \sqrt{30}.
Vậy .


 

Câu hỏi tương tự:


Đề thi chứa câu hỏi này:

ĐỀ THI THỬ TN THPT 2023 - MÔN TOÁN -SỞ-HẢI-PHÒNG-Lần 1THPT Quốc giaToán

1 mã đề 50 câu hỏi 1 giờ 30 phút

1,312 lượt xem 672 lượt làm bài