Cho ba số x, y, z thỏa mãn \(4{{x}^{2}}+{{y}^{2}}+9{{z}^{2}}=4x+12z+11\) Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức \(P=4x+2y+3z\) A.\(6+2\sqrt{15}\) B. \(20\) C. \(8+4\sqrt{3}\) D. \(16\)
Đáp án đúng: D Giải chi tiết: Đặt \(\left\{ \begin{array}{l}x' = 2x\\y' = y\\z' = 3z\end{array} \right.\) ta có \(x{{'}^{2}}+y{{'}^{2}}+z{{'}^{2}}=2x'+4z'+11\Leftrightarrow x{{'}^{2}}+y{{'}^{2}}+z{{'}^{2}}-2x'-4z'-11=0\,\,\left( S \right)\) là phương trình mặt cầu có tâm \(I\left( 1;0;2 \right)\) và bán kính \(R=\sqrt{1+4+11}=4\) Gọi điểm \(M\left( x';y';z' \right)\) thỏa mãn điều kiện trên \(\Rightarrow M\in \left( S \right)\) Ta có: \(P=4x+2y+3z=2x'+2y'+z'\Leftrightarrow 2x'+2y'+z'-P=0\,\,\left( \alpha \right)\) \(\Rightarrow M\in \left( \alpha \right)\) Để \(P=4x+2y+3z\) đạt giá trị lớn nhất, điều kiện cần là tồn tại M \(\Rightarrow \left( S \right)\) và \(\left( \alpha \right)\) có điểm chung A Vậy \({{P}_{\max }}=16\) Chọn D.