

Cho mặt cầu (S): (x-1)^2 + (y-2)^2 +(z+1)^2=9 và hai điểm A(4,3,1) , B(3,1,3); M là điểm thay đổi trên (S). Gọi m,n lần lượt là giá trị lớn nhất, nhỏ nhất của P=2MA^2-MB^2. Xác định (m-n)
Hãy luôn nhớ cảm ơn và vote 5*
nếu câu trả lời hữu ích nhé!
Ta gọi điểm $I$ sao cho $2\vec{IA}-\vec{IB}=\vec{0}$. Khi này xác định được điểm $I(5;5;-1)$
$\begin{array}{l}
I{A^2} = 9,I{B^2} = 36\\
P = 2M{A^2} - M{B^2}\\
P = 2{\left( {\overrightarrow {MI} + \overrightarrow {IA} } \right)^2} - {\left( {\overrightarrow {MI} + \overrightarrow {IB} } \right)^2}\\
= 2\left( {{{\overrightarrow {MI} }^2} + 2\overrightarrow {MI} \overrightarrow {IA} + {{\overrightarrow {IA} }^2}} \right) - \left( {{{\overrightarrow {MI} }^2} + 2\overrightarrow {MI} \overrightarrow {IB} + {{\overrightarrow {IB} }^2}} \right)\\
= M{I^2} + 2\overrightarrow {MI} .\left( {2\overrightarrow {IA} - \overrightarrow {IB} } \right) + 2I{A^2} + I{B^2}\\
= M{I^2} + 2I{A^2} + I{B^2} = M{I^2} + 2.9 + 36 = M{I^2} + 54
\end{array}$
Ta cần tìm vị trí sao cho $MI$ đạt max hoặc min để $P$ đạt max hoặc min
Gọi $I_1$ là tâm của mặt cầu. Ta có $I_1(1;2;-1)$
$\begin{array}{l}
\left\{ \begin{array}{l}
M{I_{\min }} = {I_1}I - R\\
M{I_{\max }} = {I_1}I + R
\end{array} \right.\\
{I_1}I = \sqrt {{{\left( {5 - 1} \right)}^2} + {{\left( {5 - 2} \right)}^2} + {{\left( { - 1 + 1} \right)}^2}} = 5,R = 3\\
\Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}
M{I_{\min }} = 5 - 3 = 2\\
M{I_{\max }} = 5 + 3 = 8
\end{array} \right.\\
\Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}
{P_{\max }} = 118\\
{P_{\min }} = 58
\end{array} \right. \Rightarrow m - n = 60
\end{array}$
Hãy giúp mọi người biết câu trả lời này thế nào?
Bảng tin