Đúng/Sai · Câu 9
Trong không gian $Oxyz$, cho mặt phẳng $(P): x-2y+z=0$, đường thẳng $d:\begin{cases} x=2+t \\ y=-3t \\ z=1+t \end{cases}$ và hai điểm $A(2;1;0), B(2;-3;4)$. Các mệnh đề sau đúng hay sai?
Chọn Đúng hoặc Sai cho từng ý.
Xem đáp án và lời giải
Kết quả từng mệnh đề
- a. Đúng
- b. Sai
- c. Đúng
- d. Đúng
Lời giải
a) Đúng. Ta có: $2 - 2(1) + 0 = 0 \Rightarrow A \in (P)$.
b) Sai. Gọi $I = d \cap (P)$.
$I \in d \Rightarrow I(2+t; -3t; 1+t)$.
Thay vào $(P): (2+t) - 2(-3t) + (1+t) = 0 \Leftrightarrow 8t + 3 = 0 \Leftrightarrow t = -\frac{3}{8}$.
Hoành độ $x_I = 2 + t = 2 - \frac{3}{8} = \frac{13}{8}$. Mệnh đề sai.
c) Đúng. Đường thẳng $d'$ qua $B(2;-3;4)$ và $d' \perp (P)$ nhận $\overrightarrow{n_{P}}=(1;-2;1)$ làm vectơ chỉ phương:
$$
d': \begin{cases} x = 2 + t \\ y = -3 - 2t \\ z = 4 + t \end{cases}
$$
$H = d' \cap (P)$. Thay $H$ vào $(P)$:
$$
(2+t) - 2(-3-2t) + (4+t) = 0 \Leftrightarrow 6t + 12 = 0 \Leftrightarrow t = -2
$$
Suy ra $H(0; 1; 2)$. Khi đó $a+b+c = 0+1+2 = 3$.
d) Đúng. Gọi $A' = \Delta \cap (P)$. Vì $\Delta \perp (P)$ nên $AA' = d(A, \Delta) = \sqrt{2}$.
Gọi $H(0;1;2)$ là hình chiếu vuông góc của $B$ lên $(P)$ (theo ý c). Vì $BH \perp (P)$ và $\Delta \perp (P)$ nên $BH \parallel \Delta$, suy ra $d(B, \Delta) = HA'$.
Mặt khác $\overrightarrow{HA} = (2;0;-2) \Rightarrow HA = 2\sqrt{2}$, và $A'$ chạy trên đường tròn nằm trong $(P)$, tâm $A$, bán kính $AA' = \sqrt{2}$.
Do đó $d(B,\Delta) = HA' \le HA + AA' = 2\sqrt{2} + \sqrt{2} = 3\sqrt{2}$.
Dấu bằng xảy ra khi $A$ nằm giữa $H$ và $A'$, tức là $\overrightarrow{AA'} = \sqrt{2}\cdot\dfrac{\overrightarrow{HA}}{HA} = (1;0;-1) \Rightarrow A'(3;1;-1)$.
Vậy khi khoảng cách từ $B$ đến $\Delta$ đạt giá trị lớn nhất thì $\Delta$ đi qua điểm $M(3;1;-1)$. Mệnh đề đúng.