若A(x,5−x,2x−1)A(x,5-x,2x-1),B(1,x+2,2−x)B(1,x+2,2-x),当∣AB→∣| \overrightarrow{AB}|取最小值时,xx的值等于()()
A. 1919
B. −87- \dfrac {8}{7}
C. 87 \dfrac {8}{7}
D. 1914 \dfrac {19}{14}

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完整解法

1. 求向量 $\overrightarrow{AB}$ 的坐标表示

已知空间中两点 A(x,5−x,2x−1)A(x,5-x,2x-1) 和 B(1,x+2,2−x)B(1,x+2,2-x),根据空间向量的坐标公式可得:
AB→=(1−x,(x+2)−(5−x),(2−x)−(2x−1))=(1−x,2x−3,3−3x)\overrightarrow{AB} = (1-x, (x+2)-(5-x), (2-x)-(2x-1)) = (1-x, 2x-3, 3-3x)

2. 写出向量模的平方关于 $x$ 的二次函数关系式

根据空间向量模的坐标公式,有:
∣AB→∣2=(1−x)2+(2x−3)2+(3−3x)2|\overrightarrow{AB}|^2 = (1-x)^2 + (2x-3)^2 + (3-3x)^2
展开并整理得:
∣AB→∣2=(x2−2x+1)+(4x2−12x+9)+(9x2−18x+9)=14x2−32x+19|\overrightarrow{AB}|^2 = (x^2 - 2x + 1) + (4x^2 - 12x + 9) + (9x^2 - 18x + 9) = 14x^2 - 32x + 19

3. 利用二次函数的性质求最值时的 $x$ 值

令 y=14x2−32x+19y = 14x^2 - 32x + 19。由于二次项系数 a=14>0a = 14 > 0,所以该二次函数在对称轴处取得最小值。
其对称轴为:
x=−b2a=−−322×14=3228=87x = -\frac{b}{2a} = -\frac{-32}{2 \times 14} = \frac{32}{28} = \frac{8}{7}
因此,当 x=87x = \frac{8}{7} 时,∣AB→∣2|\overrightarrow{AB}|^2 取得最小值,此时 ∣AB→∣|\overrightarrow{AB}| 也取得最小值。
故正确选项为 C。

答案

C

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