Trong không gian tọa độ Oxyz , cho các điểm A ( − 1 ; 2 ; 3 ) , B ( 3 ; 0 ; − 1 ) , C ( 1 ; 4 ; 7 ) . Giả sử điểm M thuộc mặt phẳng ( Oxy ) sao cho MA^2 + MB^2 + MC^ 2 nhỏ nhất.

19/22

Trong không gian tọa độ \[Oxyz\], cho các điểm \[A\left( { - 1;2;3} \right),B\left( {3;0; - 1} \right),C\left( {1;4;7} \right)\]. Giả sử điểm \[M\] thuộc mặt phẳng \[\left( {Oxy} \right)\] sao cho \[M{A^2} + M{B^2} + M{C^2}\] nhỏ nhất. Tính \[M{I^2}\] với \[I\left( {0;3;4} \right)\].

Nhập câu trả lời ở đây

0/3000 ký tự

Giải thích

Ta có: \[M{A^2} + M{B^2} + M{C^2}\]

\[ = {\overrightarrow {MA} ^2} + {\overrightarrow {MB} ^2} + {\overrightarrow {MC} ^2}\]

\[ = {\left( {\overrightarrow {MG} + \overrightarrow {GA} } \right)^2} + {\left( {\overrightarrow {MG} + \overrightarrow {GB} } \right)^2} + {\left( {\overrightarrow {MG} + \overrightarrow {GC} } \right)^2}\]

\[ = 3{\overrightarrow {MG} ^2} + 2\overrightarrow {MG} .\left( {\overrightarrow {GA} + \overrightarrow {GB} + \overrightarrow {GC} } \right) + {\overrightarrow {GA} ^2} + {\overrightarrow {GB} ^2} + {\overrightarrow {GC} ^2}\]

Ta chọn điểm \[G\] sao cho : \[\overrightarrow {GA} + \overrightarrow {GB} + \overrightarrow {GC} = \overrightarrow 0 \]\[ \Rightarrow G\left( {1;2;3} \right)\]

Ta có: \[M{A^2} + M{B^2} + M{C^2}\]\[ = 3{\overrightarrow {MG} ^2} + \left( {{{\overrightarrow {GA} }^2} + {{\overrightarrow {GB} }^2} + {{\overrightarrow {GC} }^2}} \right)\] và \[{\overrightarrow {GA} ^2} + {\overrightarrow {GB} ^2} + {\overrightarrow {GC} ^2}\] không đổi

Do đó: \[M{A^2} + M{B^2} + M{C^2}\] nhỏ nhất khi và chỉ khi \[{\overrightarrow {MG} ^2} = M{G^2}\] nhỏ nhất

khi và chỉ khi \[M\] là hình chiếu vuông góc của \[G\] lên mặt phẳng \[\left( {Oxy} \right)\]

\[ \Rightarrow M\left( {1;0;0} \right)\]\[ \Rightarrow M{I^2} = 26\].