Câu 14:
Để ba điểm \( A(-1;2;-3),~B(1;0;2),~C(x;y;-2) \) thẳng hàng, vector \(\overrightarrow{AB}\) phải cùng phương với vector \(\overrightarrow{AC}\).
Trước tiên, ta tính vector \(\overrightarrow{AB}\) và \(\overrightarrow{AC}\):
\[
\overrightarrow{AB} = (1 - (-1), 0 - 2, 2 - (-3)) = (2, -2, 5)
\]
\[
\overrightarrow{AC} = (x - (-1), y - 2, -2 - (-3)) = (x + 1, y - 2, 1)
\]
Để \(\overrightarrow{AB}\) và \(\overrightarrow{AC}\) cùng phương, tồn tại một số thực \(k\) sao cho:
\[
(x + 1, y - 2, 1) = k(2, -2, 5)
\]
Từ đó, ta có hệ phương trình:
1. \(x + 1 = 2k\)
2. \(y - 2 = -2k\)
3. \(1 = 5k\)
Giải phương trình thứ 3, ta tìm được \(k\):
\[
1 = 5k \implies k = \frac{1}{5}
\]
Thay \(k = \frac{1}{5}\) vào phương trình 1 và 2:
- Từ phương trình 1:
\[
x + 1 = 2 \times \frac{1}{5} = \frac{2}{5} \implies x = \frac{2}{5} - 1 = -\frac{3}{5}
\]
- Từ phương trình 2:
\[
y - 2 = -2 \times \frac{1}{5} = -\frac{2}{5} \implies y = -\frac{2}{5} + 2 = \frac{8}{5}
\]
Vậy, \(x = -\frac{3}{5}\) và \(y = \frac{8}{5}\).
Tính \(x + y\):
\[
x + y = -\frac{3}{5} + \frac{8}{5} = \frac{5}{5} = 1
\]
Do đó, \(x + y = 1\).
Vậy đáp án đúng là \(A.~x+y=1.\)
Câu 15:
Để ba điểm \( A \), \( B \), \( M \) thẳng hàng, vectơ \(\overrightarrow{AB}\) và vectơ \(\overrightarrow{AM}\) phải cùng phương.
Trước tiên, ta tính vectơ \(\overrightarrow{AB}\):
\[
\overrightarrow{AB} = (5 - 2, -5 + 1, 7 - 5) = (3, -4, 2)
\]
Tiếp theo, ta tính vectơ \(\overrightarrow{AM}\):
\[
\overrightarrow{AM} = (x - 2, y + 1, 1 - 5) = (x - 2, y + 1, -4)
\]
Hai vectơ \(\overrightarrow{AB}\) và \(\overrightarrow{AM}\) cùng phương khi và chỉ khi tồn tại một số thực \( k \) sao cho:
\[
(x - 2, y + 1, -4) = k(3, -4, 2)
\]
Điều này dẫn đến hệ phương trình:
\[
\begin{cases}
x - 2 = 3k \\
y + 1 = -4k \\
-4 = 2k
\end{cases}
\]
Giải phương trình thứ ba:
\[
-4 = 2k \implies k = -2
\]
Thay \( k = -2 \) vào hai phương trình đầu:
\[
x - 2 = 3(-2) \implies x - 2 = -6 \implies x = -4
\]
\[
y + 1 = -4(-2) \implies y + 1 = 8 \implies y = 7
\]
Vậy, giá trị của \( x \) và \( y \) để ba điểm \( A \), \( B \), \( M \) thẳng hàng là \( x = -4 \) và \( y = 7 \).
Đáp án đúng là \( D.~x = -4; y = 7 \).
Câu 16:
Để tìm tọa độ điểm \( M \) thuộc mặt phẳng \( (Oxy) \) sao cho ba điểm \( A, B, M \) thẳng hàng, ta cần kiểm tra điều kiện thẳng hàng của ba điểm này.
Điểm \( M \) có tọa độ \( (x, y, 0) \) vì \( M \) thuộc mặt phẳng \( (Oxy) \).
Điều kiện để ba điểm \( A(2, -2, 1) \), \( B(0, 1, 2) \), và \( M(x, y, 0) \) thẳng hàng là các vectơ \(\overrightarrow{AM}\) và \(\overrightarrow{AB}\) phải cùng phương.
Tính các vectơ:
- \(\overrightarrow{AB} = (0 - 2, 1 + 2, 2 - 1) = (-2, 3, 1)\).
- \(\overrightarrow{AM} = (x - 2, y + 2, 0 - 1) = (x - 2, y + 2, -1)\).
Hai vectơ \(\overrightarrow{AM}\) và \(\overrightarrow{AB}\) cùng phương khi tồn tại \( k \) sao cho:
\[
(x - 2, y + 2, -1) = k(-2, 3, 1)
\]
Từ đó, ta có hệ phương trình:
\[
\begin{cases}
x - 2 = -2k \\
y + 2 = 3k \\
-1 = k
\end{cases}
\]
Giải hệ phương trình:
- Từ phương trình thứ ba: \( k = -1 \).
- Thay \( k = -1 \) vào phương trình thứ nhất: \( x - 2 = -2(-1) \Rightarrow x - 2 = 2 \Rightarrow x = 4 \).
- Thay \( k = -1 \) vào phương trình thứ hai: \( y + 2 = 3(-1) \Rightarrow y + 2 = -3 \Rightarrow y = -5 \).
Vậy tọa độ điểm \( M \) là \( (4, -5, 0) \).
Do đó, đáp án đúng là \( A.~M(4; -5; 0) \).