Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt phẳng P : a x + b y + c z - 9 = 0 đi qua hai điểm A 3 ; 2 ; 1 , B - 3 ; 5 ; 2 và vuông góc với mặt phẳng Q : 3 x + y + z + 4 = 0 . Tính tổng S = a + b + c
A. S = -12
B. S = 21
C. S = -4
D. S = 7
Chọn C.
Phương pháp: Lập hệ phương trình tìm a,b,c.
Cách giải: Từ giả thiết ta có hệ:
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho hai điểm A(2;4;1), B(-1;1;3) và mặt phẳng (P):x-3y+2z-5=0 Một mặt phẳng (Q) đi qua hai điểm A, B và vuông góc với mặt phẳng (P) có dạng ax+by+cz-11=0 Khẳng định nào sau đây là đúng?
A. a+b=c
B. a+b+c = 5
C. a ϵ (b;c)
D. a+b > c
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt cầu ( S ) : x 1 2 + y - 2 2 + z - 3 2 = 16 và các điểm A(1;0;2), B(-1;2;2). Gọi (P) là mặt phẳng đi qua hai điểm A, B sao cho thiết diện của mặt phẳng (P) với mặt cầu (S) có diện tích nhỏ nhất. Khi viết phương trình (P) dưới dạng ax+by+cz+3=0. Tính tổng T =a+b+c.
A. 3
B. -3
C. 0
D. -2
Đáp án B
Xét ( S ) : x 1 2 + y - 2 2 + z - 3 2 = 16 có tâm I(1;2;3), bán kính R = 4
Gọi O là hình chiếu của I trên (P).
Khi và chỉ khi IO ≡ IHvới H là hình chiếu của I trên AB.
I H → là véc tơ pháp tuyến của mp (P) mà IA = IB => H là trung điểm của AB
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt cầu S : x − 1 2 + y − 2 2 + z − 3 2 = 16 và các điểm A 1 ; 0 ; 2 , B − 1 ; 2 ; 2 . Gọi (P) là mặt phẳng đi qua hai điểm A, B sao cho thiết diện của mặt phẳng (P) với mặt cầu (S) có diện tích nhỏ nhất. Khi viết phương trình (P) dưới dạng ax+by+cz+3=0. Tính tổng T=a+b+c
A. 3
B. -3
C. 0
D. -2
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt cầu S : x - 1 2 + y - 2 2 + z - 3 2 = 16 và các điểm A(1;0;2), B(-1;2;2). Gọi (P) là mặt phẳng đi qua hai điểm A, B sao cho thiết diện của mặt phẳng (P) với mặt cầu (S) có diện tích nhỏ nhất. Khi viết phương trình (P) dưới dạng ax+by+cz+3=0. Tính tổng T=a+b+c
A. 3
B. -3
C. 0
D. -2
Đáp án B
Gọi J là hình chiếu vuông góc của I lên AB
A B → - 2 ; 2 ; 0 ⇒ A B : x = 1 - t y = t z = 2 J ∈ A B ⇒ J 1 - t ; t ; 2 ⇒ I J → - t ; t - 2 ; - 1 I J → . A B → = 0 ⇔ 2 t + 2 t - 4 = 0 ⇔ t = 1 ⇒ J ( 0 ; 1 ; 2 )
Thiết diện của (P) với (S) có diện tích nhỏ nhất khi và chỉ khi khoảng cách từ I đến (P) lớn nhất khi và chỉ khi d(I;(P))=d(I;(AB)) =IJ
Vậy (P) là mặt phẳng đi qua J và có VTPT I J →
=> (P): x+(y-1)+(z-2)=0 <=> -x-y-z+3=0
=> T=-3
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt cầu S : x − 1 2 + y − 2 2 + z − 3 2 = 16 và các điểm A 1 ; 0 ; 2 , B − 1 ; 2 ; 2 . Gọi (P) là mặt phẳng đi qua hai điểm A, B sao cho thiết diện của mặt phẳng (P) với mặt cầu (S) có diện tích nhỏ nhất. Khi viết phương trình (P) dưới dạng a x + b y + c z + 3 = 0. Tính tổng T = a + b + c
A. 3
B. -3
C. 0
D. -2
Đáp án B
Gọi J là hình chiếu vuông góc của I lên AB
A B → ( − 2 ; 2 ; 0 ) ⇒ A B : x = 1 − t y = t z = 2 J ∈ A B ⇒ J ( 1 − t ; t ; 2 ) ⇒ IJ → ( − t ; t − 2 ; − 1 ) IJ → . A B → = 0 ⇔ 2 t + 2 t − 4 = 0 ⇔ t = 1 ⇒ J ( 0 ; 1 ; 2 )
Thiết diện của (P) với (S) có diện tích nhỏ nhất khi và chỉ khi khoảng cách từ I đến (P) lớn nhất khi và chỉ khi d ( I ; ( P ) ) = d ( I ; A B ) = IJ
Vậy (P) là mặt phẳng đi qua J và có VTPT IJ →
⇒ ( P ) : x + ( y − 1 ) + ( z − 2 ) = 0 ⇔ − x − y − z + 3 = 0 ⇒ T = − 3
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho bốn điểm A 1 ; 2 ; 1 , B - 2 ; 1 ; 3 , C 2 ; - 1 ; 3 . Mặt phẳng ( P ) : a x + b y + c z - 10 = 0 đi qua hai điểm A, B và cách đều hai điểm C, D và hai điểm C, D nằm khác phía so với mặt phẳng ( P ) . Tính S = a + b + c .
A. S = 7
B. S = 15
C. S = 6
D. S = 13
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho bốn điểm A(1;2;1), B(-2;1;3), C(2;-1;3), D(0;3;1). Mặt phẳng (P):ax+by+cz-10=0 đi qua hai điểm A, B và cách đều hai điểm C, D và hai điểm C, D nằm khác phía so với mặt phẳng (P). Tính S=a+b+c.
A. S=7.
B. S=15.
C. S=6.
D. S=13.
Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho hai điểm A(3; 2;6), B(0;1;0) - và mặt cầu ( S ) : x - 1 2 + y - 2 2 + z - 3 2 = 25 . Mặt phẳng (P): ax+by+cz-2=0 đi qua A, B và cắt (S) theo giao tuyến là đường tròn có bán kính nhỏ nhất. Tính T =a+b+c.
A. T = 5
B. T = 3
C. T = 2
D. T = 4
Đáp án B
Phương pháp:
- Đưa phương trình mặt phẳng (P) về dạng chỉ còn 1 tham số.
- (P) cắt (S) theo giao tuyến là đường tròn có bán kính nhỏ nhất <=> d(I;(P)) max, trong đó: I là tâm mặt cầu (S).
Cách giải:
( S ) : x - 1 2 + y - 2 2 + z - 3 2 = 25 có tâm I(1;2;3) và bán kính R = 5
- (P) cắt (S) theo giao tuyến là đường tròn có bán kính nhỏ nhất <=> d(I;(P)) max, trong đó: I là tâm mặt cầu (S)
Ta có
Ta có:
(*) có nghiệm
Khi đó T =a+b+c =2-2c+2+c=4-1 =3
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho hai điểm A(3;-2;6) ,B(0;1;0) và mặt cầu ( S ) : x - 1 2 + y - 2 2 + z - 3 2 = 25 . Mặt phẳng (P): ax+by+cz-2=0 đi qua A, B và cắt (S) theo giao tuyến là đường tròn có bán kính nhỏ nhất. Tính T=a+b+c.
A. T = 3
B. T = 5
C. T = 2
D. T = 4
Đáp án A
Phương pháp:
+) Để mặt phẳng (P) cắt (S) theo giao tuyến là đường tròn có bán kính nhỏ nhất thì d ( I ; ( P ) ) m a x
+) Gọi H và K lần lượt là chân đường vuông góc của I trên (P) và trên đường thẳng AB. Ta có: HI ≤ IK
Cách giải:
Khi đó mặt phẳng (P) có dạng :
Mặt cầu (S) có tâm I(1;2;3), bán kính R = 5
Gọi H và K lần lượt là chân đường vuông góc của I trên (P) và trên đường thẳng AB. Ta có : HI ≤ IK
Để mặt phẳng (P) cắt (S) theo giao tuyến là đường tròn có bán kính nhỏ nhất thì
=>Phương trình đường thẳng AB:
Vì
là 1 VTPT của (P)
=> I H → và vec tơ pháp tuyến n ( P ) → = ( 2 - 2 c ; 2 ; c ) cùng phương
