Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, viết phươn trình mặt phẳng (P) đi qua điểm M(1;2;3) và cắt các tia Ox, Oy, Oz lần lượt tại các điểm A, B, C sao cho T=1OA2+1OB2+1OC2 đạt giá trị nhỏ nhất.
Trả lời bởi giáo viên
Gọi A(a;0;0);B(0;b;0);C(0;0;c), khi đó phương trình mặt phẳng (P) là: xa+yb+zc=1
M(1;2;3)∈(P)⇒1a+2b+3c=1
Áp dụng BĐT Bunhiacopxki ta có:
1=(1a+2b+3c)2≤(1a2+1b2+1c2)(12+22+32)⇔1a2+1b2+1c2≥114⇔1OA2+1OB2+1OC2≥114⇒Tmin
Dấu = xảy ra \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}\frac{1}{a} = \frac{1}{{2b}} = \frac{1}{{3c}}\\\frac{1}{a} + \frac{2}{b} + \frac{3}{c} = 1\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}b = \frac{a}{2}\\c = \frac{a}{3}\\\frac{1}{a} + \frac{4}{a} + \frac{9}{a} = 1\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}a = 14\\b = 7\\c = \frac{{14}}{3}\end{array} \right. \Rightarrow \left( P \right):\,\,\frac{x}{{14}} + \frac{y}{7} + \frac{{3z}}{{14}} = 1 \Leftrightarrow x + 2y + 3z - 14 = 0
Hướng dẫn giải:
+) Viết phương trình mặt phẳng (ABC) ở dạng đoạn chắn.
+) Sử dụng BĐT Bunhiacopxki.
+) Tìm điều kiện để dấu đẳng thức xảy ra.