Trong không gian Oxyz, cho ba đường thẳng d1: (x-1)/2 = (y-1)/1=(z-1)/-2; d2: (x-3)/1 = (y+1)/2=(z-2)/2, d3: (x-4)/2=(y-4)/-2=(z-1)/1 .

Trong không gian Oxyz, cho ba đường thẳng d1:x12=y11=z12, d2:x31=y+12=z22,d3:x42=y42=z11. Mặt cầu bán kính nhỏ nhất tâm I(a;b;c), tiếp xúc với 3 đường thẳng d1,d2,d3. Giá trị tổng S=a+2b+3c 

A. 11

B. 13

C. 10

D. 12

Trả lời

Đáp án đúng là: A

d1 đi qua điểm A(1;1;1) VTCPu1=(2;1;2).

d2 đi qua điểm B(3;-1;2) VTCPu2=(1;2;2).

d3 đi qua điểm C(4;4;1) VTCP  u3=(2;2;1).

Ta có: u1.u2=0,u2.u3=0,u3.u1=0(d1),(d2),(d3) đôi một vuông góc với nhau.

[u1;u2].AB0,[u2;u3].BC0,[u3,u1].CA0(d1),(d2),(d3) đôi một chéo nhau.

Lại có: AB=(2;2;1);AB.u1=0 AB.u2=0 nên (d1),(d2),(d3) chứa 3 cạnh của hình hộp chữ nhật như hình vẽ.

Trong không gian Oxyz, cho ba đường thẳng d1: (x-1)/2 = (y-1)/1=(z-1)/-2; d2: (x-3)/1 = (y+1)/2=(z-2)/2, d3: (x-4)/2=(y-4)/-2=(z-1)/1    .  (ảnh 1)

Vì mặt cầu tâm I(a;b;c) tiếp xúc với 3 đường thẳng (d1),(d2),(d3) nên bán kính

R=d(I,d1)=d(I,d2)=d(I,d3)R2=d2(I,d1)=d2(I,d2)=d2(I,d3)

R2=(|[AI,u1]||u1|)2=(|[BI,u2]||u2|)2=(|[CI,u3]||¯u3|)2, ta thấy |u1|2=|u2|2=|u3|2=9 

AI=(a1;b1;c1),[AI,u1]=(2bc+3;2a+2c4;a2b+1).

BI=(a3;b+1;c2),[BI,u2]=(2b2c+6;2a+c+4;2ab7).

CI=(a4;b4;c1),[CI,u3]=(b+2c6;a+2c+2;2a2b+16).

9R2=|[AI,u1]|2=|[BI,u2]|2=|[CI,u3]|227R2=|[AI,u1]|2+|[BI,u2]|2+|[CI,u3]|2

=18(a2+b2+c2)126a54b54c+423

=18(a72)2+18(b32)2+18(c32)2+24322432

Rmin=3222,12 khi a=72,b=32,c=32.

Tổng S=a+2b+3c=11.

Câu hỏi cùng chủ đề

Xem tất cả