Trong không gian với hệ tọa độ OxyzO x y z cho ba điểm A(1;0;1),B(3;2;1),C(5;3;7)A \left( - 1 ; 0 ; 1 \right) , B \left( 3 ; 2 ; 1 \right) , C \left( 5 ; 3 ; 7 \right). Biết rằng có duy nhất một điểm M(a,b,c)M \left( a , b , c \right) thỏa mãn MA=MBM A = M BMA+MB+2MCM A + M B + 2 M C đạt giá trị nhỏ nhất. Tính giá trị của biểu thức a+2b+3ca + 2 b + 3 c?

A.  

−2

B.  

12

C.  

9

D.  

−9

Đáp án đúng là: B

Giải thích đáp án:

Trong không gian với hệ tọa độ OxyzO x y z cho ba điểm A(1;0;1),B(3;2;1),C(5;3;7)A \left( - 1 ; 0 ; 1 \right) , B \left( 3 ; 2 ; 1 \right) , C \left( 5 ; 3 ; 7 \right). Biết rằng có duy nhất một điểm M(a,b,c)M \left( a , b , c \right) thỏa mãn MA=MBM A = M BMA+MB+2MCM A + M B + 2 M C đạt giá trị nhỏ nhất. Tính giá trị của biểu thức a+2b+3ca + 2 b + 3 c?
A. −2 B. 12 C. 9 D. −9
Lời giải
Chọn B
Ta có: MA=MBM A = M B nên MM thuộc mặt phẳng trung trực của đoạn thẳng ABA B.
AB=(4;2;0)\overset{\rightarrow}{A B} = \left( 4 ; 2 ; 0 \right).
Gọi II là trung điểm ABA B I(1;1;1)\Rightarrow I \left( 1 ; 1 ; 1 \right).
Gọi (P)\left( P \right) là mặt phẳng trung trực của đoạn thẳng ABA B.
(P):2x+y3=0\Rightarrow \left( P \right) : 2 x + y - 3 = 0.
Thay AA vào (P)\left( P \right)ta được: 2(1)3<02 \left( - 1 \right) - 3 < 0.
Thay CC vào (P)\left( P \right)ta được: 2.5+33>02 . 5 + 3 - 3 > 0.
A,C\Rightarrow A , C nằm khác phía đối với (P)\left( P \right).
Lại có: MA+MB+2MC=2MA+2MC=2(MA+MC)M A + M B + 2 M C = 2 M A + 2 M C = 2 \left( M A + M C \right).
MA+MCM A + M C nhỏ nhất A,M,C\Leftrightarrow A , M , C thẳng hàng tức là M=AC(P)M = A C \cap \left( P \right).
Phương trình đường thẳng .
M(AC)M(1+2t;t;1+2t)M \in \left( A C \right) \Rightarrow M \left( - 1 + 2 t ; t ; 1 + 2 t \right).
M(P)2+4t+t3=0t=1M \in \left( P \right) \Rightarrow - 2 + 4 t + t - 3 = 0 \Rightarrow t = 1.
Vậy M(1;1;3)M \left( 1 ; 1 ; 3 \right). Suy ra a+2b+3c=12a + 2 b + 3 c = 12.

Câu hỏi tương tự:


Đề thi chứa câu hỏi này:

25. Đề thi thử TN THPT môn Toán năm 2024 - THPT CHUYÊN KHTN HÀ NỘI - LẦN 1_mGKrRc5pgl.docxTHPT Quốc giaToán

1 mã đề 50 câu hỏi 1 giờ 30 phút

4,875 lượt xem 2,611 lượt làm bài