Cho đường thẳng \(\Delta_{m}:(m-2) x+(m+1) y-5 m+1=0\) với \(m\) là tham số, và điểm \(A(-3 ; 9)\). Giả sử \(m=\frac{a}{b}\) (là phân số tối giản) để khoảng cách từ \(A\) đến đường thẳng \(\Delta_{m}\) là lớn nhất. Khi đó hãy tính giá trị của biểu thức \(S=2 a-b\).

Giải thích:

Ta có \(\Delta_{m}:(m-2) x+(m+1) y-5 m+1=0 \Leftrightarrow m(x+y-5)+(-2 x+y+1)=0\)

Khi đó, \(\Delta_{m}\) luôn đi qua điểm cố định \(M(2 ; 3)\).

Gọi \(d=d\left(A, \Delta_{m}\right)=A H, H \in \Delta_{m} \Rightarrow d \leq A M\).\(\Rightarrow d\) lớn nhất khi \(H \equiv M\) hay \(M\) là hình chiếu của \(A\) trên \(\Delta\).

Ta có \(\overrightarrow{A M}(5 ;-6)\)\(\Delta_{m}\) có vectơ chỉ phương \(\vec{u}(m+1 ; 2-m)\).

Đường thẳng \(A M \perp \Delta_{m} \Leftrightarrow \overrightarrow{A M} \cdot \vec{u}=0\)

\(\Leftrightarrow 5(m+1)-6(2-m)=0 \Leftrightarrow 11 m-7=0 \Leftrightarrow m=\frac{7}{11} \Rightarrow S=2 a-b=2.7-11=3 .\)

Câu hỏi này nằm trong:

Đề thi cuối kì 2 (Cấu trúc mới) - CD - Đề số 14 - MĐ 9791