Câu hỏi:

 Trong không gian với hệ tọa độ \(Oxyz,\) cho ba điểm \(M\left( 2;2;1 \right),\,\,N\left( -\,\frac{8}{3};\frac{4}{3};\frac{8}{3} \right),\,\,E\left( 2;1;-\,1 \right).\) Đường thẳng \(\Delta \) đi qua tâm đường tròn nội tiếp của tam giác \(OMN\) và vuông góc với mặt phẳng \(\left( OMN \right).\) Khoảng cách từ điểm \(E\) đến đường thẳng \(\Delta \) là

  • A \(\frac{2\sqrt{17}}{3}.\)
  • B \(\frac{3\sqrt{17}}{5}.\)
  • C \(\frac{3\sqrt{17}}{2}.\)
  • D \(\frac{5\sqrt{17}}{3}.\)

Phương pháp giải:

Tìm tọa độ tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác OMN bằng tính chất đường phân giác 

Lời giải chi tiết:

 Ta có \(\left[ \overrightarrow{OM};\overrightarrow{ON} \right]=k\left( 1;-\,2;2 \right)\)\(\Rightarrow \) Vectơ chỉ phương của đường thẳng \(\Delta \) là \(\vec{u}=\left( 1;-\,2;2 \right).\)

\(\begin{align} & \overrightarrow{OM}=\left( 2;\ 2;\ 1 \right)\Rightarrow OM=3. \\ & \overrightarrow{ON}=\left( -\frac{8}{3};\ \frac{4}{3};\ \frac{8}{3} \right)\Rightarrow ON=4. \\ \end{align}\)

Kẻ phân giác \(OF\,\,\,\left( F\in MN \right)\)ta có: \(\frac{OM}{ON}=\frac{MF}{NF}=\frac{3}{4}\Rightarrow \overrightarrow{MF}=\frac{3}{4}\overrightarrow{FN}\Rightarrow F\left( 0;\frac{12}{7};\frac{12}{7} \right).\)

Gọi \(I\) là tâm đường tròn nội tiếp \(\Delta \,OMN\)\(\Rightarrow \,\,I\in \left( OF \right)\)\(\Rightarrow \,\,\overrightarrow{OI}=k\,\overrightarrow{OF},\) với \(k>0.\)

Tam giác \(OMN\) vuông tại \(O,\) có bán kính đường tròn nội tiếp \(r=1\,\,\Rightarrow \,\,IO=\sqrt{2}.\)

Mà \(ME=\frac{15}{7};\,\,OM=3;\,\,\cos \widehat{OMN}=\frac{3}{5}\,\,\xrightarrow{{}}\,\,OF=\frac{12\sqrt{2}}{7}\) suy ra \(\overrightarrow{OF}=\frac{12}{7}\,\,\overrightarrow{OI}\Rightarrow I\left( 0;1;1 \right).\)

\(\Rightarrow \) Phương trình đường thẳng \(\Delta \) là \(\left( \Delta \right):\frac{x+1}{1}=\frac{y-3}{-\,2}=\frac{z+1}{2},\) có \(\vec{u}=\left( 1;-\,2;2 \right),\) đi qua \(I\left( 0;1;1 \right).\)

Khoảng cách từ \(E\) đến đường thẳng \(\Delta \) là \(d=\frac{\left| \left[ \overrightarrow{EI};\vec{u} \right] \right|}{\left| {\vec{u}} \right|}=\frac{2\sqrt{17}}{3}.\)

Chọn A




Làm Bài Trắc nghiệm Toán 12 - Xem ngay