Câu hỏi:
10/04/2022 4,379Trong không gian với hệ tọa độ \[Oxyz,\] cho đường thẳng \[\Delta :{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \frac{{x - 1}}{1} = \frac{{y + 1}}{1} = \frac{z}{2}\] và hai mặt phẳng \[\left( P \right):{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} x - 2y + 3z = 0,\left( Q \right):{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} x - 2y + 3z + 4 = 0.\] Viết phương trình mặt cầu có tâm thuộc đường thẳng \[\Delta \] và tiếp xúc với cả hai mặt phẳng \[\left( P \right)\] và \[\left( Q \right).\]
Siêu phẩm 30 đề thi thử THPT quốc gia 2024 do thầy cô VietJack biên soạn, chỉ từ 100k trên Shopee Mall.
Quảng cáo
Trả lời:
Phương pháp giải:
- Gọi tâm mặt cầu là I, tham số hóa tọa độ điểm \[I \in \Delta \] theo biến t.
- Vì mặt cầu có tiếp xúc với cả hai mặt phẳng \[\left( P \right)\] và \[\left( Q \right)\] nên \[R = d\left( {I;\left( P \right)} \right) = d\left( {I;\left( Q \right)} \right)\]. Giải phương trình tìm t và suy ra tâm, bán kính mặt cầu.
- Mặt cầu tâm \[I\left( {{x_0};{y_0};{z_0}} \right)\], bán kính R có phương trình là \[{\left( {x - {x_0}} \right)^2} + {\left( {y - {y_0}} \right)^2} + {\left( {z - {z_0}} \right)^2} = {R^2}\].
Giải chi tiết:
Gọi tâm mặt cầu là \[I\left( {1 + t; - 1 + t;2t} \right) \in \Delta \].
Vì mặt cầu có tiếp xúc với cả hai mặt phẳng \[\left( P \right)\] và \[\left( Q \right)\] nên \[R = d\left( {I;\left( P \right)} \right) = d\left( {I;\left( Q \right)} \right)\].
\[ \Rightarrow \frac{{\left| {1 + t - 2\left( { - 1 + t} \right) + 3.2t} \right|}}{{\sqrt {{1^2} + {2^2} + {3^2}} }} = \frac{{\left| {1 + t - 2\left( { - 1 + t} \right) + 3.2t + 4} \right|}}{{\sqrt {{1^2} + {2^2} + {3^2}} }}\]
\[ \Leftrightarrow \left| {5t + 3} \right| = \left| {5t + 7} \right| \Leftrightarrow 5t + 3 = - 5t - 7 \Leftrightarrow t = - 1\]
Khi đó mặt cầu có tâm \[I\left( {0; - 2; - 2} \right)\], bán kính \[R = \frac{{\left| { - 5 + 3} \right|}}{{\sqrt {14} }} = \frac{2}{{\sqrt {14} }}\].
Vậy bán kính mặt cầu cần tìm là \[{x^2} + {\left( {y + 2} \right)^2} + {\left( {z + 2} \right)^2} = \frac{2}{7}\]
Đáp án B
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Câu 1:
Có bao nhiêu số tự nhiên gồm 4 chữ số đôi một khác nhau, chia hết cho 15 và mỗi chữ số đều không vượt quá 5.
Câu 2:
Tìm tất cả các giá trị thực của m để phương trình \[\left| {{x^4} - 2{x^2} - 3} \right| = 2m - 1\] có đúng 6 nghiệm thực phân biệt.
Câu 3:
Có bao nhiêu giá trị nguyên của m để hàm số \[y = \frac{{mx + 4}}{{x + m}}\] nghịch biến trên khoảng \[\left( { - 1;{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} 1} \right)?\]
Câu 4:
Tính thể tích của khối tròn xoay khi cho hình phẳng giới hạn bởi đường thẳng \[3x - 2\] và đồ thị hàm số \[y = {x^2}\] quanh quanh trục \[Ox\].
Câu 5:
Có bao nhiêu giá trị nguyên dương của m để hàm số \[y = {x^2} + 8\ln 2x - mx\] đồng biến trên \[\left( {0; + \infty } \right)\]?
Câu 6:
Có bao nhiêu giá trị nguyên của m để đồ thị hàm số \[y = {x^3} - 12x + 1 - m\] cắt trục hoành tại 3 điểm phân biệt?
về câu hỏi!