ĐGTD ĐH Bách khoa - Tư duy Toán học - Mặt cầu và mặt phẳng

50 người thi tuần này 4.6 1 K lượt thi 21 câu hỏi 45 phút

Câu 1/21

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt cầu (S) có tâm I(2;1;−1) và tiếp xúc với mặt phẳng $(α)$ có phương trình 2x−2y−z+3=0. Bán kính của (S) là:

A.2

B. $\frac{2}{3}$

C. $\frac{2}{9}$

\frac{4}{3}

Lời giải

Vì (S) tiếp xúc với mặt phẳng $(α)$ nên ta có $R = d (I, α)$

Suy ra $R = d (I, α) = \frac{|2.2 - 2.1 - (- 1) + 3|}{\sqrt{4 + 4 + 1}} = \frac{6}{3} = 2$

Đáp án cần chọn là: A

Câu 2/21

Mặt phẳng (Oyz) cắt mặt cầu $(S) : x^{2} + y^{2} + z^{2} + 2 x - 2 y + 4 z - 3 = 0$ theo một đường tròn có tọa độ tâm là

A.(−1;0;0)

B.(0;−1;2)

C.(0;2;−4)

D.(0;1;−2)

Lời giải

Phương trình mặt phẳng $(O y z) : x = 0$ nên ta loại được đáp án A.

Véc tơ pháp tuyến của $(O y z) : \vec{n} = (1; 0; 0)$

Tọa độ của mặt cầu (S) là I(−1;1;−2)

Gọi điểm O là điểm cần tìm có O(0;b;c)

Do IO vuông góc với (Oyz) nên $\vec{O I}$ cùng phương với $\vec{n} = (1; 0; 0)$

Suy ra $b = 1; c = - 2$

Đáp án cần chọn là: D

Câu 3/21

Viết phương trình mặt cầu có tâm I(−1;2;3) và tiếp xúc với mặt phẳng $(P) : 2 x - y - 2 z + 1 = 0$

A. ${(x + 1)}^{2} + {(y - 2)}^{2} + {(z - 3)}^{2} = 2$

B. ${(x + 1)}^{2} + {(y - 2)}^{2} + {(z - 3)}^{2} = 3$

C. ${(x + 1)}^{2} + {(y - 2)}^{2} + {(z - 3)}^{2} = 4$

{(x + 1)}^{2} + {(y - 2)}^{2} + {(z - 3)}^{2} = 9

Lời giải

Khoảng cách từ I đến (P) được tính theo công thức

$d (I; (P)) = \frac{|2. (- 1) - 2 - 2.3 + 1|}{\sqrt{2^{2} + {(- 1)}^{2} + {(- 2)}^{2}}} = 3$

Phương trình mặt cầu cần tìm là ${(x + 1)}^{2} + {(y - 2)}^{2} + {(z - 3)}^{2} = 9$

Đáp án cần chọn là: D

Câu 4/21

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , phương trình nào dưới đây là phương trình mặt cầu tâm I(−3;2;−4) và tiếp xúc với mặt phẳng (Oxz)?

A. ${(x - 3)}^{2} + {(y + 2)}^{2} + {(z - 4)}^{2} = 2$

B. ${(x + 3)}^{2} + {(y - 2)}^{2} + {(z + 4)}^{2} = 9$

C. ${(x + 3)}^{2} + {(y - 2)}^{2} + {(z + 4)}^{2} = 4$

{(x - 3)}^{2} + {(y + 2)}^{2} + {(z - 4)}^{2} = 16

Lời giải

Vì mặt cầu có tâm I(−3;2;−4) tiếp xúc với mp(Oxz) nên r=2.

Phương trình mặt cầu cần tìm là : ${(x + 3)}^{2} + {(y - 2)}^{2} + {(z + 4)}^{2} = 4$

Đáp án cần chọn là: C

Câu 5/21

Trong không gian vớ hệ tọa độ Oxyz, cho mặt cầu (S) có tâm I(3;2;−1) và đi qua điểm A(2;1;2). Mặt phẳng nào dưới đây tiếp xúc với (S) tại A?

A. $x + y - 3 z - 8 = 0$

B. $x - y - 3 z + 3 = 0$

C. $x + y + 3 z - 9 = 0$

x + y - 3 z + 3 = 0

Lời giải

(P) là mặt phẳng tiếp xúc với (S) tại A nếu và chỉ nếu (P) đi qua A và $\vec{I A} ⊥ (P)$

Ta có: $\vec{I A} = (- 1; - 1; 3)$ là vec tơ pháp tuyến của mặt phẳng (P).

Mà (P) lại đi qua A(2;1;2) nên: $(P) : - 1 (x - 2) - 1 (y - 1) + 3 (z - 2) = 0 \Leftrightarrow x + y - 3 z + 3 = 0$

Đáp án cần chọn là: D

Câu 6/21

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho mặt cầu $(S) : {(x - 1)}^{2} + {(y + 1)}^{2} + {(z + 2)}^{2} = 4$ và 2 đường thẳng $Δ_{1} : \{\begin{matrix} x = 2 t \\ y = 1 - t \\ z = t \end{matrix} v à Δ_{2} : \frac{x - 1}{- 1} = \frac{y}{1} = \frac{z}{- 1}$ . Một phương trình mặt phẳng (P) song song với $Δ_{1}, Δ_{2}$ và tiếp xúc với mặt cầu (S) là:

A. $x + z + 3 - 2 \sqrt{2} = 0$

B. $y + z - 3 - 2 \sqrt{2} = 0$

C. $x + y + 3 + 2 \sqrt{2} = 0$

y + z + 3 + 2 \sqrt{2} = 0

Lời giải

(S) có tâm $I (1; - 1; - 2); R = 2$

Vì (P) song song với $Δ_{1}, Δ_{2}$ có vtcp tương ứng là $\vec{u_{1}} = (2; - 1; 1); \vec{u_{2}} = (- 1; 1; - 1)$

ta có $\vec{n_{P}} = [\vec{u_{1}}, \vec{u_{2}}] = (|\begin{matrix} - 1 & 1 \\ 1 & - 1 \end{matrix}|; |\begin{matrix} 1 & 2 \\ - 1 & - 1 \end{matrix}|; |\begin{matrix} 2 & - 1 \\ - 1 & 1 \end{matrix}|) = (0; 1; 1)$

Gọi $(P) : y + z + d = 0$

$d (I; P) = \frac{| - 1 - 2 + d |}{\sqrt{2}} = \frac{| d - 3 |}{\sqrt{2}}$

$\Rightarrow \frac{| d - 3 |}{\sqrt{2}} = 2 \Leftrightarrow [\begin{matrix} d - 3 = 2 \sqrt{2} \\ d - 3 = - 2 \sqrt{2} \end{matrix} \Leftrightarrow [\begin{matrix} d = 3 + 2 \sqrt{2} \\ d = 3 - 2 \sqrt{2} \end{matrix} \Leftrightarrow [\begin{matrix} y + z + 3 + 2 \sqrt{2} = 0 \\ y + z + 3 - 2 \sqrt{2} = 0 \end{matrix}$
Đáp án cần chọn là: D

Câu 7/21

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt cầu (S) đi qua điểm A(2;−2;5) và tiếp xúc với các mặt phẳng $(α) : x = 1, (β) : y = - 1, (γ) : z = 1$ . Bán kính của mặt cầu (S) bằng:

A. $\sqrt{33}$

B. 1

C. $3 \sqrt{2}$

D. 3

Lời giải

Gọi I(a;b;c). Do mặt cầu tiếp xúc với các mặt phẳng $(α), (β), (γ)$ nên ta có $d (I, (α)) = d (I, (β)) = d (I, (γ)) = R$

Suy ra $|a - 1| = |b + 1| = |c - 1| = R$

Do điểm A(2;−2;5) thuộc miền $x > 1; y < - 1; z > 1$ nên I(a;b;c) cũng thuộc miền $x > 1; y < - 1; z > 1$

Khi đó $I (R + 1; - 1 - R; R + 1)$ .

Mặt khác $I A = R \Rightarrow {(R - 1)}^{2} + {(R - 1)}^{2} + {(R - 4)}^{2} = R^{2} \Leftrightarrow R = 3$

Đáp án cần chọn là: D

Câu 8/21

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt cầu $(S) : {(x - 2)}^{2} + {(y + 1)}^{2} + {(z - 4)}^{2} = 10$ và mặt phẳng $(P) : - 2 x + y + \sqrt{5} z + 9 = 0$ . Gọi (Q) là tiếp diện của (S) tại M(5;0;4) . Tính góc giữa (P) và (Q).

A. $45^{\circ}$

B. $60^{\circ}$

C. $120^{\circ}$

30^{\circ}

Lời giải

Gọi mặt cầu tâm I(2;−1;4).

Mặt phẳng tiếp diện của mặt cầu (S) (tâm I, bán kính R) tại điểm M chính là mặt phẳng đi qua điểm M và vuông góc với bán kính IM tại tiếp điểm M

Mặt phẳng qua M(5;0;4) vuông góc với $I M \vec{I M} = (3; 1; 0)$ có phương trình:

$(Q) : 3 (x - 5) + y = 0 \Leftrightarrow 3 x + y - 15 = 0$ .

Có: ${\vec{n}}_{P} (- 2; 1; \sqrt{5}); {\vec{n}}_{Q} (3; 1; 0)$

Nên ta có:

$\cos \hat{((P); (Q))} = |\cos \hat{(\vec{n_{P}}; \vec{n_{Q}})}| = \frac{|- 6 + 1|}{\sqrt{10} . \sqrt{10}} = \frac{1}{2} \Rightarrow \hat{((P); (Q))} = 60^{0}$

Đáp án cần chọn là: B

Câu 9/21

Trong không gian Oxyz, xác định tọa độ tâm I của đường tròn giao tuyến của mặt cầu $(S) : {(x - 1)}^{2} + {(y - 1)}^{2} + {(z - 1)}^{2} = 64$ với mặt phẳng $(α) : 2 x + 2 y + z + 10 = 0$ .

A. $(- \frac{7}{3}; - \frac{7}{3}; - \frac{2}{3})$

B. $(- 2; - 2; - 2)$

C. $(- \frac{2}{3}; - \frac{7}{3}; - \frac{7}{3})$

(- \frac{7}{3}; - \frac{2}{3}; - \frac{7}{3})

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 10/21

Trong không gian Oxyz, xác định tọa độ tâm I của đường tròn giao tuyến của mặt cầu $(S) : {(x - 1)}^{2} + {(y - 1)}^{2} + {(z - 1)}^{2} = 64$ với mặt phẳng $(α) : 2 x + 2 y + z + 10 = 0$ .

A. $(- \frac{7}{3}; - \frac{7}{3}; - \frac{2}{3})$

B. $(- 2; - 2; - 2)$

C. $(- \frac{2}{3}; - \frac{7}{3}; - \frac{7}{3})$

D. $(- \frac{7}{3}; - \frac{2}{3}; - \frac{7}{3})$

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 11/21

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz,(α) cắt mặt cầu (S) tâm I(1;−3;3) theo giao tuyến là đường tròn tâm H(2;0;1) , bán kính r=2 . Phương trình (S) là:

A. ${(x - 1)}^{2} + {(y + 3)}^{2} + {(z - 3)}^{2} = 18$

B. ${(x + 1)}^{2} + {(y - 3)}^{2} + {(z + 3)}^{2} = 4$

C. ${(x + 1)}^{2} + {(y - 3)}^{2} + {(z + 3)}^{2} = 18$

{(x - 1)}^{2} + {(y + 3)}^{2} + {(z - 3)}^{2} = 4

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 12/21

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt cầ $(S) : x^{2} + y^{2} + z^{2} + 6 x - 4 z + 9 - m^{2} = 0$ . Gọi T là tập các giá trị của m để mặt cầu (S) tiếp xúc với mặt phẳng (Oyz). Tích các giá trị của m trong T bằng:

A.−5

B.5

C.0

D.4

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 13/21

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho hai điểm A(0;−1;0),B(1;1;−1) và mặt cầu $(S) : x^{2} + y^{2} + z^{2} - 2 x + 4 y - 2 z - 3 = 0$ . Mặt phẳng (P) đi qua A,B và cắt mặt cầu (S) theo giao tuyến là đường tròn có bán kính lớn nhất có phương trình là:

A. $x - 2 y + 3 z - 2 = 0$

B. $x - 2 y - 3 z - 2 = 0$

C. $x + 2 y - 3 z - 6 = 0$

2 x - y - 1 = 0

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 14/21

Mặt cầu (S) có tâm I(−1;2;−5) cắt mặt phẳng theo thiết diện là hình tròn có diện tích $3 π$ . Phương trình của (S) là:

A. $x^{2} + y^{2} + z^{2} + 2 x - 4 y + 10 z + 18 = 0$

B. ${(x + 1)}^{2} + {(y - 2)}^{2} + {(z + 5)}^{2} = 25$

C. ${(x + 1)}^{2} + {(y - 2)}^{2} + {(x - 5)}^{2} = 16$

x^{2} + y^{2} + z^{2} + 2 x - 4 y + 10 z + 12 = 0

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 15/21

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho mặt phẳng $(P) : x - 2 y + 2 z - 3 = 0$ và mặt cầu $(S) : x^{2} + y^{2} + z^{2} + 2 x - 4 y - 2 z + 5 = 0$ . Giả sử $M \in (P)$ và $N \in (S)$ sao cho $\vec{M N}$ cùng phương với vectơ $\vec{u} = (1; 0; 1)$ và khoảng cách MN lớn nhất. Tính MN

A.MN = 3

B. $M N = 1 + 2 \sqrt{2}$

C. $M N = 3 \sqrt{2}$

D. $M N = 14$

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 16/21

Trong không gian Oxyz, cho đường thẳng $Δ : \frac{x - 1}{- 2} = \frac{y}{2} = \frac{z - 2}{1}$ và mặt phẳng $(P) : 2 x - y + z - 3 = 0$ . Gọi (S) là mặt cầu có tâm I thuộc và tiếp xúc với (P) tại điểm H(1;−1;0). Phương trình của (S) là:

A. ${(x - 3)}^{2} + {(y + 2)}^{2} + {(z - 1)}^{2} = 36$

B. ${(x - 3)}^{2} + {(y - 2)}^{2} + {(z - 1)}^{2} = 36$

C. ${(x - 3)}^{2} + {(y + 2)}^{2} + {(z - 1)}^{2} = 6$

{(x - 3)}^{2} + {(y - 2)}^{2} + {(z - 1)}^{2} = 6

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 17/21

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt cầu $(S) : x^{2} + y^{2} + z^{2} - 8 x + 2 y + 2 z - 3 = 0$ và đường thẳng $Δ : \frac{x - 1}{3} = \frac{y}{- 2} = \frac{z + 2}{- 1}$ . Mặt phẳng $(α)$ vuông góc với Δ và cắt (S) theo giao tuyến là đường tròn (C) có bán kính lớn nhất. Phương trình $(α)$ là:

A. $3 x - 2 y - z - 5 = 0$

B. $3 x - 2 y - z + 5 = 0$

C. $3 x - 2 y - z + 15 = 0$

3 x - 2 y - z - 15 = 0

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 18/21

Trong không gian Oxyz, cho mặt cầu $(C) : {(x + 1)}^{2} + {(y - 3)}^{2} + {(z - 2)}^{2} = 1$ và hai điểm A(2;1;0), B(0;2;0). Khi điểm S thay đổi trên mặt cầu (C), thể tích của khối chóp S.OAB có giá trị lớn nhất bằng bao nhiêu?

A. 6

B. 4

C. 2

D. 1

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 19/21

Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho mặt phẳng $(P) : 2 x - y - 2 z - 2 = 0$ và mặt phẳng $(Q) : 2 x - y - 2 z + 10 = 0$ song song với nhau. Biết A(1;2;1) là điểm nằm giữa hai mặt phẳng (P) và (Q). Gọi (S) là mặt cầu qua A và tiếp xúc với cả hai mặt phẳng (P) và (Q). Biết rằng khi (S) thay đổi thì tâm của nó luôn nằm trên một đường tròn. Tính bán kính r của đường tròn đó

A. $r = \frac{2 \sqrt{5}}{3}$

B. $r = \frac{4 \sqrt{2}}{3}$

C. $r = \frac{2 \sqrt{2}}{3}$

r = \frac{\sqrt{5}}{3}

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 20/21

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt cầu $(S) : {(x - 1)}^{2} + {(y - 2)}^{2} + {(z - 3)}^{2} = 9$ và mặt phẳng $(P) : 2 x - 2 y + z + 3 = 0$ . Gọi M(a;b;c) là điểm trên mặt cầu (S) sao cho khoảng cách từ M đến mặt phẳng (P) là lớn nhất. Khi đó:

A. $a + b + c = 5$

B. $a + b + c = 6$

C. $a + b + c = 7$

a + b + c = 8

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Xem tiếp với tài khoản VIP

Còn 13/21 câu hỏi, đáp án và lời giải chi tiết.

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Toán

Vật lý

Hóa học

Sinh học

Văn

Lịch sử

Địa lý

Giáo dục Kinh tế và Pháp luật

Tiếng Anh

Công nghệ

Tin học

ĐHQG Hà Nội

ĐHQG Hồ Chí Minh

ĐH Bách Khoa Hà Nội

ĐHSP Hà Nội

Bộ Công an

Bộ Quốc phòng

Bằng lái xe

English Test

IT Test

Đại học

Viên chức

Toán

Vật lý

Hóa học

Sinh học

Văn

Lịch sử

Địa lý

Giáo dục Kinh tế và Pháp luật

Công nghệ

Tin học

Toán

Vật lý

Hóa học

Sinh học

Văn

Lịch sử

Địa lý

Giáo dục Kinh tế và Pháp luật

Công nghệ

Tin học

Toán

Vật lý

Hóa học

Sinh học

Văn

Lịch sử

Địa lý

Giáo dục Kinh tế và Pháp luật

Tin học

Global success

iLearn Smart World

Friends Global

Bright

Explore new worlds

Toán

Vật lý

Hóa học

Sinh học

Văn

Lịch sử

Địa lý

Giáo dục Kinh tế và Pháp luật

Công nghệ

Tin học

Giáo dục Quốc Phòng và An Ninh

Toán

Vật lý

Hóa học

Sinh học

Văn

Lịch sử

Địa lý

Giáo dục Kinh tế và Pháp luật

Công nghệ

Tin học

Giáo dục Quốc Phòng và An Ninh

Toán

Vật lý