Trong không gian với hệ tọa độ $Oxyz,$ cho điểm $A\left( {1;1;1} \right)$ và đường thẳng $d:\dfrac{{x - 1}}{1} = \dfrac{y}{{ - \,2}} = \dfrac{{z - 1}}{9}.$ Biết đường thẳng $\Delta $ qua $A,$ cắt $d$ và khoảng cách từ gốc tọa độ đến $\Delta $ nhỏ nhất, $\Delta $ có một vectơ chỉ phương là $\left( {1;a;b} \right).$ Tổng $a + b$ là
Phương pháp giải
Dựng hình, đưa về bài toán tìm điểm để khoảng cách từ một điểm đến một mặt phẳng nhỏ nhất
Lời giải của Tự Học 365
Đường thẳng $d$ đi qua $B\left( {1;0;1} \right),$ có vectơ chỉ phương $\vec u = \left( {1; - \,2;9} \right)$$ \Rightarrow \,\,\left[ {\overrightarrow {AB} ;\vec u} \right] = \left( {9;0; - \,1} \right).$
Phương trình mặt phẳng $\left( \alpha \right)$ chứa $d$ và đi qua $A$ là $\left( \alpha \right):9x - z - 8 = 0.$
Gọi $I$ là hình chiếu của $O$ trên $\Delta ,$ $H$ là hình chiếu của $O$ trên $\left( \alpha \right).$
Ta có $d\left( {O;\left( \Delta \right)} \right) = OI \le OH \Rightarrow \,\,{d_{\min }} = OH$$ \Leftrightarrow $$H$ là hình chiếu của $O$ trên $\left( \alpha \right).$
Phương trình đường thẳng $OH$ là $\left\{ \begin{array}{l}x = 9t\\y = 0\\z = - \,t\end{array} \right.$$ \Rightarrow \,\,H\left( {9t;0; - \,t} \right) \in \left( \alpha \right)$$ \Rightarrow t = \dfrac{4}{{41}}.$
Vậy $H\left( {\dfrac{{36}}{{41}};0; - \,\dfrac{4}{{41}}} \right) \Rightarrow \overrightarrow {HA} = \left( {\dfrac{5}{{41}};1;\dfrac{{45}}{{41}}} \right) = \dfrac{5}{{41}}\left( {1;\dfrac{{41}}{5};9} \right) \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}a = \dfrac{{41}}{5}\\b = 9\end{array} \right..$
\( \Rightarrow a + b = \dfrac{{41}}{5} + 9 = \dfrac{{86}}{5}.\)
Đáp án cần chọn là: a
Toán Lớp 12