Question

Tìm m để 

a)  \(x^2+y^2+z^2-4x+2my+6z+13=0\) là 1 mặt cầu

b) \(x^2+y^2+z^2-2mx+2\left(m-2\right)y+2\left(m+3\right)z+8m+37=0\) là 1 mặt cầu

Answer 1

PT cơ bản của mặt cầu: \(x^2+y^2+z^2-2ax-2by-2cz+d=0\)

Đk: \(a^2+b^2+c^2-d>0\)

a) \(x^2+y^2+z^2-4x+2my+6z+13=0\left(a=2;b=-m;c=-3;d=13\right)\left(1\right)\)

PT (1) là PT mặt cầu \(\Leftrightarrow\)\(2^2+\left(-m\right)^2+\left(-3\right)^2-13>0\Leftrightarrow4+m^2+9-13>0\Leftrightarrow m^2>0\)

Mà \(m^2\ge0\forall x\Rightarrow m\ne0\)

b) \(x^2+y^2+z^2-2mx+2\left(m-2\right)y+2\left(m+3\right)z+8m+37=0\left(a=m;b=-m+2;c=-m-3;d=8m+37\right)\left(2\right)\)

Có: \(m^2+\left(-m\right)^2+\left(-m+2\right)^2-8m-37>0\Leftrightarrow3m^2-12m-33>0\Leftrightarrow\left[{}\begin{matrix}m< 2-\sqrt{15}\\m>2+\sqrt{15}\end{matrix}\right.\Leftrightarrow m\in(-\infty;2-\sqrt{15}]\cup[2+\sqrt{15};+\infty)\)