Trong không gian Oxyz, cho 2 điểm A(0;3;0), B(0;0;-4) và (P): x+2z=0. Gọi C thuộc trục Ox sao cho mặt phẳng (ABC) vuông góc với mặt phẳng (P). Tọa độ tâm mặt cầu ngoại tiếp tứ diện OABC là
A. ( 1 ; 3 2 ; - 2 )
B. ( - 1 ; - 3 2 ; 2 )
C. ( 1 2 ; 3 2 ; - 1 )
D. ( 1 ; 0 ; - 2 )
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, xét các điểm A a ; 0 ; 0 , B 0 ; b ; 0 , C 0 ; 0 ; c với a, b, c khác 0 và a + 2 b + 2 c = 6 . Biết rằng khi a, b, c thay đổi thì quỹ tích tâm mặt cầu ngoại tiếp tứ diện OABC thuộc mặt phẳng (P) cố định. Tính khoảng cách từ điểm O đến mặt phẳng (P)
A. d = 1
B. d = 3
C. d = 2
D. d = 3
Đáp án A.
1. Tìm tọa độ tâm I ngoại tiếp tứ diện OABC
Gọi M là trung điểm của AB thì M a 2 ; b 2 ; 0 . Đường thẳng d là trục của nên d đi qua M và nhận vecto chỉ phương k → = 0 ; 0 ; 1
Phương trình tham số của đường thẳng d : x = a 2 y = b 2 z = t t ∈ ℝ .
Gọi N là trung điểm của OC thì N 0 ; 0 ; c 2 .
Mặt phẳng (P) là mặt phẳng trung trực của OC nên (P) đi qua M và nhận vecto pháp tuyến là k → = 0 ; 0 ; 1 .
Phương trình tổng quát của mặt phẳng P : z = c 2 .
Khi đó tâm I của mặt cầu ngoại tiếp tứ diện OABC là giao điểm của đường thẳng d và mặt phẳng (P), tức I a 2 ; b 2 ; c 2 .
2. Tìm mặt phẳng (P) là quỹ tích của tâm I và tính d O ; P .
Ta có x I = a 2 ; y I = b 2 ; z I = c 2 ⇒ a = 2 x I b = 2 y I c = 2 z I
Mà a + 2 b + 2 c = 6 nên 2 x I + 2.2 y I + 2.2 z I = 6 ⇔ x I + 2 y I + 2 z I − 3 = 0
Vậy điểm I luôn nằm trên một mp cố định có pt là P : x + 2 y + 2 z − 3 = 0 .
Vậy d O ; P = 0 + 2.0 + 2.0 − 3 1 2 + 2 2 + 2 2 = 1
Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, cho ba điểm A(-2;0;0),B(0;-2;0),C(0;0;-2). Các điểm M, N, P lần lượt trên ba cạnh OA, OB, OC sao cho O A O M + O B O N + O C O P = 4 và khối tứ diện OMNP có thể tích nhỏ nhất. Mặt phẳng ( α ) :ax+by+cz-1=0 đi qua ba điểm M, N, P. Tính S=a+b+c.
A. S = - 9 2
B. S = -4
C. S = -2
D. S = -3
Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho bốn điểm A, B, C,D. Tâm I của mặt cầu ngoại tiếp tứ diện ABCD có tọa độ là:
A. (3/2;-3/2;3/2)
B. (3/2;3/2;3/2)
C. (-3/2;3/2;3/2)
D. (3/2;3/2;-3/2)
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho điểm A(2;0 ;0),B(0;2;0),C(0;0;2),D (2;2;2) Tính bán kính mặt cầu ngoại tiếp khối tứ diện ABCD.
A. 2 .
B. 2 2 .
C. 3 .
D. 2 3 .
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho ba điểm A(2;0;0), B(2;4;0), C(0;0;6). Phương trình mặt cầu ngoại tiếp hình chóp OABC (O là gốc tọa độ) là
A. x + 1 2 + y + 2 2 + z + 3 2 = 14
B. x - 1 2 + y + 2 2 + z - 3 2 = 14
C. x - 1 2 + y - 2 2 + z + 3 2 = 56
D. x - 1 2 + y - 2 2 + z - 3 2 = 14
Chọn D
Tâm I của mặt cầu là trung điểm của BC.
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho điểm A(2;0;0), B(0;2;0), C(0;0;2), D(2;2;2). Tính bán kính mặt cầu ngoại tiếp khối tứ diện ABCD.
A. 2 .
B. 2 2 .
C. 3 .
D. 2 3 .
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, xét tứ diện ABCD có các cặp cạnh đối diện bằng nhau và điểm D khác phía với O so với mặt phẳng (ABC); đồng thời A, B, C lần lượt là giao điểm của các trục Ox, Oy, Oz và mặt phẳng α : x m + y m + 2 + z m - 5 = 1 (với m ≠ - 2 , m ≠ 0 , m ≠ 5 ). Tìm khoảng cách ngắn nhất từ tâm mặt cầu ngoại tiếp I của tứ diện ABCD đến O.
A. 20
B. 1 4
C. 36
D. 26 2
Chọn D.
Phương pháp: Tứ diện ABCD có các cặp cạnh đối diện bằng nhau là tứ diện gần đều.
Cách giải: Theo giả thiết suy ra:
Theo tính chất của tứ diện gần đều tâm mặt cầu ngoại tiếp I của tứ diện ABCD là trung điểm OD
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho ba điểm A(-2;6;0), B(0;6;0), C(0;0;-2). Phương trình mặt cầu ngoại tiếp hình chóp OABC (O là gốc tọa độ) là:
