Trợ lý học tập AI - Câu trả lời này chỉ mang tính tham khảo
Câu 3:
Để tìm mặt phẳng chứa đường thẳng và khoảng cách từ điểm đến là lớn nhất, ta thực hiện các bước sau:
Bước 1: Xác định phương trình của đường thẳng
Đường thẳng có phương trình:
Từ đây, ta có thể viết lại phương trình dưới dạng tham số:
Bước 2: Xác định vectơ chỉ phương của đường thẳng
Vectơ chỉ phương của đường thẳng là .
Bước 3: Xác định vectơ pháp tuyến của mặt phẳng
Mặt phẳng chứa đường thẳng , do đó vectơ pháp tuyến của phải vuông góc với vectơ chỉ phương của . Ta ký hiệu vectơ pháp tuyến của là .
Điều kiện để vuông góc với là:
Bước 4: Xác định điểm thuộc mặt phẳng
Đường thẳng đi qua điểm . Do đó, mặt phẳng cũng phải đi qua điểm này.
Bước 5: Viết phương trình mặt phẳng
Phương trình mặt phẳng có dạng:
Bước 6: Tìm khoảng cách từ điểm đến mặt phẳng
Khoảng cách từ điểm đến mặt phẳng là:
Bước 7: Tìm giá trị lớn nhất của khoảng cách
Để khoảng cách từ điểm đến mặt phẳng là lớn nhất, ta cần tối đa hóa biểu thức:
Áp dụng bất đẳng thức Cauchy-Schwarz:
Do đó:
Dấu bằng xảy ra khi:
Giả sử:
Thay vào điều kiện :
Điều này không thỏa mãn vì dẫn đến , tức là không có vectơ pháp tuyến. Do đó, ta chọn và để tìm vectơ pháp tuyến.
Bước 8: Xác định vectơ pháp tuyến và phương trình mặt phẳng
Chọn :
Phương trình mặt phẳng :
Chọn :
Phương trình mặt phẳng :
Như vậy, phương trình mặt phẳng là:
Đáp số:
FQA.vn Nền tảng kết nối cộng đồng hỗ trợ giải bài tập học sinh trong khối K12. Sản phẩm được phát triển bởi CÔNG TY TNHH CÔNG NGHỆ GIA ĐÌNH (FTECH CO., LTD)
Điện thoại: 1900636019
Email: info@fqa.vn
Địa chỉ: Số 21 Ngõ Giếng, Phố Đông Các, Phường Ô Chợ Dừa, Quận Đống Đa, Thành phố Hà Nội, Việt Nam.