Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, cho đường thẳng \(\Delta :\frac{x-1}{1}=\frac{y-1}{2}=\frac{z}{2}\) và mặt phẳng \(\left( \alpha \right):x-2y+2z-5=0.\) Gọi (P) là mặt phẳng chứa \(\Delta \) và tạo với \(\left( \alpha \right)\) một góc nhỏ nhất. Phương trình mặt phẳng (P) có dạng \(ax+by+cx+d=0\left( a,b,c,d\in \mathbb{Z};a,b,c,d<5 \right).\) Khi đó tích abcd bằng
A. -60
B. -120
C. 120
D. 60
Lời giải của giáo viên
\(\left( \alpha \right)\) có vectơ pháp tuyến \[\overrightarrow{n}=\left( 1;-2;2 \right).\)
\(\Delta :\frac{x-1}{1}=\frac{y-1}{2}=\frac{z}{2}\) là giao tuyến của hai mặt phẳng \[2x-y-1=0;y-z-1=0.\)
(P) là mặt phẳng chứa \(\Delta \) nên phương trình (P) có dạng
\(m\left( 2x-y-1 \right)+n\left( y-z-1 \right)=0;\left( {{m}^{2}}+{{n}^{2}}>0 \right).\)
\(\Rightarrow 2mx+\left( n-m \right)y-nz-m-n=0\)
\(\cos \left( \left( P \right),\left( \alpha \right) \right)=\frac{\left| 4m-4n \right|}{3\sqrt{5{{m}^{2}}-2mn+2{{n}^{2}}}}.\)
+ Với n = 0: \(\cos \left( \left( P \right),\left( \alpha \right) \right)=\frac{\left| 4m \right|}{3\sqrt{5{{m}^{2}}}}=\frac{4}{3\sqrt{5}}\)
+ Với \(n\ne 0:\cos \left( \left( P \right),\left( \alpha \right) \right)=\frac{4\left| \frac{m}{n}-1 \right|}{\sqrt[3]{5{{\left( \frac{m}{n} \right)}^{2}}-2\frac{m}{n}+2}}\)
Đặt \(t=\frac{m}{n},\cos \left( \left( P \right),\left( \alpha \right) \right)=\frac{4\left| t-1 \right|}{3\sqrt{5{{t}^{2}}-2t+2}}=\frac{4}{3}\sqrt{\frac{{{t}^{2}}-2t+1}{5{{t}^{2}}-2t+2}}\)
Xét \(f\left( t \right)=\frac{{{t}^{2}}-2t+1}{5{{t}^{2}}-2t+2}\)
\(f'\left( t \right) = \frac{{8{t^2} - 6t - 2}}{{{{\left( {5{t^2} - 2t + 2} \right)}^2}}};f'\left( t \right) = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l} t = 1\\ t = - \frac{1}{4} \end{array} \right.\)
(P) là mặt phẳng tạo với \[\left( \alpha \right)\) một góc nhỏ nhất nên \(\cos \left( \left( P \right),\left( \alpha \right) \right)=\frac{4}{3}\sqrt{\frac{5}{9}}=\frac{4\sqrt{5}}{9}\)
Khi đó \(t=-\frac{1}{4}\Rightarrow \frac{m}{n}=-\frac{1}{4}.\)
Chọn m=1;n=-4 ta được phương trình mặt phẳng \(\left( P \right):2x-5y+4z+3=0.\)
Khi đó \(a=2;b=-5;c=4;d=3\Rightarrow abcd=-120.\)
CÂU HỎI CÙNG CHỦ ĐỀ
Số phức nào sau đây là số đối của số phức z, biết z có phần thực dương thoả mãn \(\left| z \right|=2\) và biểu diễn số phức z thuộc đường thẳng \(y-\sqrt{3}x=0.\)
Cho hàm số y = f(x) có đạo hàm \({f}'\left( x \right)=\left( x-1 \right){{\left( x+1 \right)}^{6}}{{\left( x-2 \right)}^{5}}.\) Hàm số có bao nhiêu điểm cực trị?
Cho hàm số \(y=\sqrt{x+\frac{1}{x}}\). Giá trị nhỏ nhất của hàm số trên \((0;\,+\infty )\) bằng
Cho hình chóp S.ABC có đáy ABC là tam giác vuông cân tại A, BC = 2a. Mặt bên SBC là tam giác vuông cân tại S và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy. Thể tích khối chóp S.ABC là
Trong không gian với hệ trục toạ độ Oxyz, cho đường thẳng \(\Delta :\frac{x}{2}=\frac{y-1}{-1}=\frac{z}{2}\) và đường thẳng \(d:\frac{x+2}{-1}=\frac{y-1}{2}=\frac{z+1}{2}.\) Góc giữa d và \(\Delta \) bằng
Cho hàm số y = f(x) có bảng biến thiên
Khẳng định nào sau đây là đúng?
Nếu \({{\log }_{8}}a+{{\log }_{4}}{{b}^{2}}=5\) và \({{\log }_{4}}{{a}^{2}}+{{\log }_{8}}b=7\) thì giá trị của ab là
Tìm hệ số của đơn thức \({{a}^{3}}{{b}^{2}}\) trong khai triển nhị thức \({{\left( a+2b \right)}^{5}}.\)
Cho hàm số y = f(x) liên tục trên đoạn \(\left[ \frac{1}{2};2 \right]\) và thoả mãn \(f\left( x \right)+2f\left( \frac{1}{x} \right)=3x;\forall x\in {{\mathbb{R}}^{*}}.\) Tính tích phân \(\int\limits_{\frac{1}{2}}^{2}{\frac{f\left( x \right)}{x}dx}.\)
Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, cho điểm \(A\left( 1;-2;1 \right)\) và mặt phẳng (P): x + 2y + 2z – 1 = 0. Khoảng cách từ A đến mặt phẳng (P) bằng
Đồ thị hàm số nào dưới đây nhận đường thẳng x = 1 là đường tiệm cận đứng?
Cho hàm số \(y=\frac{ax+b}{cx+d}\) có đồ thị như hình vẽ. Mệnh đề nào sau đây là mệnh đề đúng?
Nguyên hàm của hàm số \(f\left( x \right)={{3}^{x}}+{{x}^{2}}\) là
Trong không gian với hệ trục toạ độ Oxyz, cho mặt phẳng \(\left( P \right):2\left( {{m}^{2}}+m+2 \right)x+\left( {{m}^{2}}-1 \right)y+\left( m+2 \right)z+{{m}^{2}}+m+1=0\) luôn chứa đường thẳng \(\Delta \) cố định khi m thay đổi. Khoảng cách từ gốc toạ độ đến \(\Delta \) là
Giả sử khi tính tích phân \(K=\int\limits_{1}^{2}{\frac{x-1}{{{x}^{2}}}{{e}^{x}}dx}\) ta được kết quả là \(\frac{a}{b}.{{e}^{2}}+c.e\) với \(a,b,c\in \mathbb{Z}\) và \(\frac{a}{b}\) là phân số tối giản. Khi đó tổng S = a + b + c bằng