Nếu ta không gieo trồng tri thức khi còn trẻ, nó sẽ không cho ta bóng râm khi ta về già
Ngân hàng bài tập
SS

Trong không gian \(Oxyz\), cho mặt cầu \(\left(S\right)\colon\left(x-2\right)^2+\left(y-1\right)^2+\left(z-1\right)^2=9\) và \(M\left(x_0;y_0;z_0\right)\in\left(S\right)\) sao cho \(A=x_0+2y_0+2z_0\) đạt giá trị nhỏ nhất. Khi đó \(x_0+y_0+z_0\) bằng

\(2\)
\(-1\)
\(-2\)
\(1\)
1 lời giải Huỳnh Phú Sĩ
Trở lại Tương tự
Thêm lời giải
1 lời giải
Huỳnh Phú Sĩ
21:24 30/01/2021

Chọn phương án B.

Mặt cầu \(\left(S\right)\colon\left(x-2\right)^2+\left(y-1\right)^2+\left(z-1\right)^2=9\) có tâm \(I(2;1;1)\) và bán kính \(R=3\).

Xét mặt phẳng \((\alpha)\colon x+2y+2z=0\).

Gọi \(N\) là hình chiếu vuông góc của điểm \(M\) trên mặt phẳng \((\alpha)\).

Ta có $$\begin{aligned}\mathrm{d}\left(M,(\alpha)\right)=MN&=\dfrac{\left|x_0+2y_0+2z_0\right|}{\sqrt{1^2+2^2+2^2}}\\ &=\dfrac{\left|x_0+2y_0+2z_0+d\right|}{3}\end{aligned}$$

Giá trị \(x_0+2y_0+2z_0\) nhỏ nhất khi khoảng cách \(MN\) ngắn nhất, tức là \(I,\,M,\,N\) thẳng hàng.

Gọi \(\Delta\) là đường thẳng đi qua ba điểm \(I,\,M,\,N\). Khi đó \(\Delta\) đi qua \(I(2;1;1)\) và vuông góc với \((\alpha)\) nên nhận vectơ \(\overrightarrow{n}=(1;2;2)\) làm vectơ chỉ phương. $$\Delta\colon\begin{cases}
x=2+t\\ y=1+2t\\ z=1+2t
\end{cases}$$
Thay vào phương trình \(\left(x-2\right)^2+\left(y-1\right)^2+\left(z-1\right)^2=9\) ta được $$\begin{aligned}
&\left(2+t-2\right)^2+\left(1+2t-1\right)^2+\left(1+2t-1\right)^2=9\\
\Leftrightarrow&\,t^2+4t^2+4t^2=9\\
\Leftrightarrow&\,t^2=1\\
\Leftrightarrow&\left[\begin{array}{l}
t=1\\ t=-1
\end{array}\right.\\
\Leftrightarrow&\left[\begin{array}{l}
M(3;3;3)\\ M(1;-1;-1)
\end{array}\right.
\end{aligned}$$

  • Với \(M(3;3;3)\): \(A=3+2\cdot3+2\cdot3=15\).
  • Với \(M(1;-1;-1)\): \(A=1+2\cdot(-1)+2\cdot(-1)=-3\).

Vậy \(M(1;-1;-1)\) là điểm cần tìm.

Do đó \(x_0+y_0+z_0=1-1-1=-1\).