

Hai chiếc máy bay không người lái cùng bay lên từ một địa điểm. Sau một giờ bay, chiếc thứ nhất cách điểm xuất phát về phía bắc 23 km và về phía tây 18 km, đồng thời cách mặt đất 2 km. Chiếc thứ hai cách điểm xuất phát về phía đông 22 km và về phía nam 27 km, đồng thời cách mặt đất 3 km.
Chọn hệ trục tọa độ Oxyz với gốc O đặt tại điểm xuất phát của hai chiếc máy bay, mặt phẳng (Oxy) trùng với mặt đất sao cho trục Ox hướng về phía bắc, trục Oy hướng về phía tây và trục Oz hướng thẳng đứng lên trời, đơn vị đo lấy theo kilômét.
Sau đúng một giờ bay, hai máy bay đó cùng bắn một mục tiêu di động trên mặt đất. Biết tổng khoảng cách từ mỗi máy bay đến mục tiêu là nhỏ nhất, lúc đó mục tiêu cách điểm xuất phát của hai máy bay bao nhiêu kilômét (kết quả làm tròn đến hàng phần trăm)?
Giải theo cách lấy đối xứng
Hãy luôn nhớ cảm ơn và vote 5*
nếu câu trả lời hữu ích nhé!
Định nghĩa hệ trục tọa độ `Oxyz` với gốc `O(0; 0; 0)` là điểm xuất phát
Chiều dương trục `Ox` hướng về phía Bắc
Chiểu dương trục `Oy` hướng về phía Tây
Chiều dương trục `Oz` hướng thẳng đứng lên
Mặt đất là `(Oxy)`
Từ cách đặt trục trên, suy ra tọa độ hai máy bay:
MB1: `M_1(23; 18; 2)`
MB2: ` M_2(-27; -22; 3)`
Mục tiêu `T` nằm trên mặt đất `=> z_T = 0`
Lấy `M_1^'` đối xứng với `M_1` qua mặt đất `(Oxy) => M_1^'(23; 18; -2)`
Để `(M_1T + M_2T)_min<=>overline(M_1^', T, M_2)`
`=> T = M_1^'M_2 nn (Oxy)`
Ta có `vec(M_1^'M_2) = (-50; -40; 5)~~ (-10; -8; 1)`
Đường thẳng `M_1^'M_2: {(x = -27 - 10t), (y = -22 - 8t), (z = 3 + t):}`
`z = 0 => 3 + t = 0 => t = -3`
`=> {(x_T = -27 - 10(-3) = 3), (y_T = -22 - 8(-3) = 2):} => T(3; 2; 0)`
`=> OT = sqrt(3^2 + 2^2 + 0^2) = sqrt(13) ~~ 3.61` (km)
Hãy giúp mọi người biết câu trả lời này thế nào?


Giải thích các bước giải:
$\begin{aligned}
& \text{Hệ trục tọa độ } Oxyz \text{ được thiết lập như sau:} \\
& \text{- Gốc } O(0; 0; 0) \text{ là điểm xuất phát của hai máy bay.} \\
& \text{- Trục } Ox \text{ hướng về phía Bắc } \Rightarrow \text{Phía Nam thuộc tia đối của trục } Ox. \\
& \text{- Trục } Oy \text{ hướng về phía Tây } \Rightarrow \text{Phía Đông thuộc tia đối của trục } Oy. \\
& \text{- Trục } Oz \text{ hướng thẳng đứng lên trời.} \\
& \text{- Mặt phẳng } (Oxy) \text{ là mặt đất, có phương trình } z = 0. \\
& \text{Tọa độ máy bay thứ nhất } A: \text{ cách Bắc } 23 \text{ km } (x = 23), \text{ Tây } 18 \text{ km } (y = 18), \text{ cao } 2 \text{ km } (z = 2) \Rightarrow A(23; 18; 2). \\
& \text{Tọa độ máy bay thứ hai } B: \text{ cách Đông } 22 \text{ km } (y = -22), \text{ Nam } 27 \text{ km } (x = -27), \text{ cao } 3 \text{ km } (z = 3) \Rightarrow B(-27; -22; 3). \\
& \text{Mục tiêu } M \text{ di động trên mặt đất nên } M \in (Oxy) \Rightarrow \text{Tọa độ } M \text{ có dạng } M(x; y; 0). \\
& \text{Ta cần tìm } M \text{ để tổng khoảng cách } MA + MB \text{ đạt giá trị nhỏ nhất.} \\
& \text{Vì } z_A \cdot z_B = 2 \cdot 3 = 6 > 0 \text{ nên hai điểm } A \text{ và } B \text{ nằm cùng phía so với mặt phẳng } (Oxy). \\
& \text{Gọi } A' \text{ là điểm đối xứng của } A \text{ qua mặt phẳng } (Oxy), \text{ ta suy ra } A'(23; 18; -2). \\
& \text{Vì } M \in (Oxy) \text{ (mặt phẳng } Oxy \text{ là mặt phẳng trung trực của đoạn } AA') \text{ nên } MA = MA'. \\
& \text{Khi đó: } MA + MB = MA' + MB. \\
& \text{Theo bất đẳng thức tam giác trong không gian, ta luôn có: } MA' + MB \ge A'B. \\
& \text{Dấu "=" xảy ra (tức là } MA + MB \text{ đạt giá trị nhỏ nhất) khi và chỉ khi } 3 \text{ điểm } A', M, B \text{ thẳng hàng.} \\
& \text{Nói cách khác, } M \text{ chính là giao điểm của đường thẳng } A'B \text{ và mặt phẳng } (Oxy). \\
& \text{Vectơ chỉ phương của đường thẳng } A'B \text{ là: } \vec{A'B} = (-27 - 23; -22 - 18; 3 - (-2)) = (-50; -40; 5). \\
& \text{Ta có thể chọn vectơ chỉ phương đơn giản hơn là } \vec{u} = -\dfrac{1}{5}\vec{A'B} = (10; 8; -1). \\
& \text{Phương trình tham số của đường thẳng } A'B \text{ là: } \begin{cases} x = 23 + 10t \\ y = 18 + 8t \\ z = -2 - t \end{cases} \\
& \text{Vì } M \text{ là giao điểm của } A'B \text{ và } (Oxy) \text{ nên tung độ } z_M = 0: \\
& -2 - t = 0 \Leftrightarrow t = -2. \\
& \text{Thay } t = -2 \text{ vào phương trình tham số, ta được tọa độ điểm } M: \\
& \begin{cases} x_M = 23 + 10(-2) = 3 \\ y_M = 18 + 8(-2) = 2 \end{cases} \Rightarrow M(3; 2; 0). \\
& \text{Khoảng cách từ mục tiêu } M \text{ đến điểm xuất phát } O(0; 0; 0) \text{ là:} \\
& OM = \sqrt{3^2 + 2^2 + 0^2} = \sqrt{9 + 4} = \sqrt{13}\approx 3,61 \text{ km.} \\
& \text{Kết quả: Lúc đó mục tiêu cách điểm xuất phát khoảng } 3,61 \text{ km.}
\end{aligned}$
Hãy giúp mọi người biết câu trả lời này thế nào?

Bảng tin