Trong không gian Oxyz, cho mặt phẳng (P) : x – 2y + 2z + 6 = 0 và các điểm A(−1; 2; 3), B(3; 0; −1), C(1; 4; 7). Tìm điểm M thuộc (P) sao cho MA2 + MB2 + MC2 đạt giá trị nhỏ nhất.
Bằng cách nhấp vào Đăng nhập, bạn đồng ý Chính sách bảo mật và Điều khoản sử dụng của chúng tôi. Nếu đây không phải máy tính của bạn, để đảm bảo an toàn, hãy sử dụng Cửa sổ riêng tư (Tab ẩn danh) để đăng nhập (New Private Window / New Incognito Window).
Gọi G là trọng tâm tam giác ABC có tọa độ là G(1; 2; 3).
Ta có: \(M{A^2} + M{B^2} + M{C^2} = {\overrightarrow {MA} ^2} + {\overrightarrow {MB} ^2} + {\overrightarrow {MC} ^2}\)
\( = {\left( {\overrightarrow {MG} + \overrightarrow {GA} } \right)^2} + {\left( {\overrightarrow {MG} + \overrightarrow {GB} } \right)^2} + {\left( {\overrightarrow {MG} + \overrightarrow {GC} } \right)^2}\)
\( = 3M{G^2} + \left( {G{A^2} + G{B^2} + G{C^2}} \right) + 2\overrightarrow {MG} \left( {\overrightarrow {GA} + \overrightarrow {GB} + \overrightarrow {GC} } \right)\)
\( = 3M{G^2} + \left( {G{A^2} + G{B^2} + G{C^2}} \right)\)
MA2 + MB2 + MC2 đạt giá trị nhỏ nhất ⇔ MG nhỏ nhất (do GA2 + GB2 + GC2 không đổi)
⇔ M là hình chiếu của G trên (P)
Mặt phẳng (P) có vectơ pháp tuyến \(\overrightarrow n \left( {1; - 2;2} \right).\)
GM vuông góc với (P) nhận vectơ pháp tuyến của (P) làm vectơ chỉ phương.
Phương trình của GM là: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{x = 1 + t}\\{y = 2 - 2t}\\{z = 3 + 2t}\end{array}} \right..\)
Tọa độ của điểm M(1 + t; 2 – 2t; 3 + 2t) thỏa mãn:
(1 + t) – 2(2 – 2t) + 2(3 + 2t) + 6 = 0 ⇔ \(t = - \frac{9}.\)
⇒ \(M\left( { - \frac{2}{9};\frac{9};\frac{5}{9}} \right).\)
Vậy \(M\left( { - \frac{2}{9};\frac{9};\frac{5}{9}} \right)\) thì MA2 + MB2 + MC2 đạt giá trị nhỏ nhất.
Hôm nay bạn thế nào? Hãy nhấp vào một lựa chọn, nếu may mắn bạn sẽ được tặng 50.000 xu từ Lazi
Vui | Buồn | Bình thường |