Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, viết phương trình mặt phẳng tiếp xúc với ( S ) : x 2 + y 2 + z 2 - 2 x - 4 y - 6 z - 2 = 0 và song song với α : 4x+3y-12z+10=0
Đáp án D
Phương pháp:
(P)// α => Phương trình mặt phẳng (P) có dạng 4x+3y-12z+D=0 (D khác 10)
(P) tiếp xúc với (S) => d(I;(P))= R với I; R là tâm và bán kính mặt cầu (S) .
Cách giải:
Gọi mặt phẳng là mặt phẳng cần tìm.
(P)// α =>Phương trình mặt phẳng có dạng 4x+3y-12z+D=0 (D khác 10)
Mặt cầu (S) có tâm I(1;2;3), bán kính R=4
Vậy mặt phẳng (P) thỏa mãn yêu cầu bài toán có phương trình
Trong không gian Oxyz cho mặt cầu (S) x 2 + y 2 + z 2 - 2 x - 4 y - 6 z - 2 = 0 và mặt phẳng α 4 x + 3 y - 12 z + 10 = 0 . Lập phương trình mặt phẳng β thỏa mãn đồng thời các điều kiện: Tiếp xúc với (S), song song với α và cắt trục Oz ở điểm có cao độ dương
A. 4 x + 3 y - 12 z - 78 = 0
B. 4 x + 3 y - 12 z - 26 = 0
C. 4 x + 3 y - 12 z + 78 = 0
D. 4 x + 3 y - 12 z + 26 = 0
Ta có:
nhận n α → 4 ; 3 ; - 12 làm VTPT.
Ta có: (S) có tâm I 1 ; 2 ; 3 và bán kính
Mặt phẳng β tiếp xúc với mặt cầu
Gọi M 0 ; 0 ; z 0 z 0 > 0 là giao điểm của Oz và các mặt phẳng β 1 ; β 2
Chọn C.
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho ba mặt phẳng (P);(Q);(R) tương ứng có phương trình là 2x+6y-4z+8=0 , 5x+15y-10z-20=0 , 6x+18y-12z-24=0 . Chọn mệnh đề đúng trong bốn mệnh đề sau
A. (P)//(Q)
B. (Q) cắt (R)
C. (R)//(P)
D. (P) cắt (Q)
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, viết phương trình mặt phẳng tiếp xúc với (S): x 2 + y 2 + z 2 - 2 z - 4 y - 6 z - 2 = 0 và song song với (α): 4x + 3y - 12z+10 = 0
A. 
B. 
C. 
D. 
Đáp án D
Phương pháp:
(P) // (α) => Phương trình mặt phẳng (P) có dạng 4x + 3y - 12z + D = 0 (D ≠ 0)
(P) tiếp xúc với (S) => d(I;(P)) = R với I; R là tâm và bán kính mặt cầu (S)
Cách giải:
Gọi mặt phẳng (P) là mặt phẳng cần tìm
(P) // (α) Phương trình mặt phẳng (P) có dạng 4x + 3y - 12z + D = 0 (D ≠ 0)
Mặt cầu (S) có tâm I (1;2;3), bán kính R = 4
(P) tiếp xúc với (S) => d(I;(P)) = R
Vậy mặt phẳng (P) thỏa mãn yêu cầu bài toán có phương trình
Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz cho mặt cầu S : x 2 + y 2 + z 2 - 6 x - 4 y - 12 z = 0 và mặt phẳng P : 2 x + y - z - 2 = 0 . Tính diện tích thiết diện của mặt cầu (S) cắt bởi mặt phẳng (P).
A. S = 49 π
B. S = 50 π
C. S = 25 π
D. S = 36 π
Bài tập 2 : Viết phương trình mặt cầu (S) , trong các trường hợp sau(có hình vẽ) a) (S) qua A(3;1;0) và tâm I (5;5;0) thuộc trục . b) (S) có tâm Onvà tiếp xúc mặt phẳng(a): 16x-15y-12z+75=0 . c) (S) có tâm I(-1;2;0) và có một tiếp tuyến là đường thẳng denta: x+1/-1=y-1/1=z/-3
a.
\(\overrightarrow{AI}=\left(2;4;0\right)\Rightarrow R^2=AI^2=20\)
Phương trình (S):
\(\left(x-5\right)^2+\left(y-5\right)^2+z^2=20\)
b.
\(R=d\left(O;\left(\alpha\right)\right)=\dfrac{\left|16.0-15.0-12.0+75\right|}{\sqrt{16^2+15^2+12^2}}=3\)
Phương trình (S): \(x^2+y^2+z^2=9\)
c.
Đường thẳng \(\Delta\) qua \(A\left(-1;1;0\right)\) và nhận \(\overrightarrow{u}=\left(-1;1;-3\right)\) là 1 vtcp
\(\overrightarrow{AI}=\left(0;1;0\right)\)
\(R=d\left(I;\Delta\right)=\dfrac{\left|\left[\overrightarrow{AI};\overrightarrow{u}\right]\right|}{\left|\overrightarrow{u}\right|}=\dfrac{\sqrt{10}}{\sqrt{11}}\)
Phương trình (S): \(\left(x+1\right)^2+\left(y-2\right)^2+z^2=\dfrac{10}{11}\)
Trong không gian Oxyz hãy xác định tâm và bán kính các mặt cầu có phương trình sau đây :
a) \(x^2+y^2+z^2-6x+2y-16z-26=0\)
b) \(2x^2+2y^2+2z^2+8x-4y-12z-100=0\)
a) Tâm \(I\left(3;-1;8\right)\), bán kính \(r=10\)
b) Tâm \(I\left(-2;1;3\right)\), bán kính \(r=8\)
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt cầu (S): \(x^2+y^2+z^2-2x+6y-8z-10=0\) và mặt phẳng (P): \(x+2y-2z=0\). Viết phương trình mặt phẳng (Q) song song với (P) và tiếp xúc với (S).
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho 2 điểm A(1;0;1) và B(-1;1;0), mặt phẳng (P):\(x+y-2z-5=0\) và mặt cầu \(\left(S\right):x^2+y^2+z^2-2x+2y-6=0\).
Viết phương trình mặt phẳng (Q), biết (Q) vuông góc với (P), song song với đường thẳng AB và tiếp xúc với mặt cầu (S)
Mặt phẳng (P) có vec tơ pháp tuyến \(\overrightarrow{n}=\left(1;1;-2\right);\overrightarrow{AB}=\left(-2;1;-1\right)\)
Ta có \(\left[\overrightarrow{n};\overrightarrow{AB}\right]=\left(1;5;3\right)\)
(Q) vuông góc với (P), song song với đường thẳng AB suy ra (Q) có vectơ pháp tuyến là \(\left[\overrightarrow{n_1};\overrightarrow{AB}\right]=\left(1;5;3\right)\) nên phương trình mặt phẳng (Q) có dạng \(x+5y+3z+m=0\)
Mặt cầu (S) có tâm \(I\left(1;-1;1\right)\), bán kính R = 3
Mặt phẳng (Q) tiếp xúc với (S) có \(d\left(I,\left(Q\right)\right)=R\Leftrightarrow\frac{\left|1-5+3+m\right|}{\sqrt{35}}\)
\(\Leftrightarrow\left|m-1\right|=3\sqrt{35}\Leftrightarrow\begin{cases}m=1+3\sqrt{35}\\m=1-3\sqrt{35}\end{cases}\)
- Với \(m=1+3\sqrt{35}\) ta có phương trình mặt phẳng (Q) là : \(x+5y+3z+1+3\sqrt{35}=0\)
- Với \(m=1-3\sqrt{35}\) ta có phương trình mặt phẳng (Q) là : \(x+5y+3z+1-3\sqrt{35}=0\)
