I. Trắc nghiệm ( 6 điểm)
Cho mặt cầu S(O; R) và đường thẳng Δ. Biết khoảng cách từ O tới Δ bằng d. Đường thẳng Δ tiếp xúc với S(O; R) khi thỏa mãn điều kiện nào trong các điều kiện sau ?
A. d = R
B. d > R
C. d < R
D. d ≠ R
I. Trắc nghiệm ( 6 điểm)
Cho một mặt cầu có diện tích là S, thể tích khối cầu đó là V. Tính bán kính R của mặt cầu.
A. R = 3 V S
B. R = S 3 V
C. R = 4 V S
D. R = V 3 S
Chọn A.
Ta có công thức tính diện tích mặt cầu và thể tích hình cầu là:
I. Trắc nghiệm ( 6 điểm)
Một hình hộp chữ nhật có ba kích thước là a, b,c. Gọi (S) là mặt cầu đi qua 8 đỉnh của hình hộp chữ nhật đó. Tính diện tích của hình cầu (S) theo a, b, c.
A. π a 2 + b 2 + c 2
B. 2 π a 2 + b 2 + c 2
C. 4 π a 2 + b 2 + c 2
D. π 2 a 2 + b 2 + c 2
Chọn A.
Tâm của mặt cầu chính là tâm của của hình hộp chữ nhật.
Đường kính của mặt cầu (S) chính là đường chéo của hình hộp chữ nhật.
Mà độ dài đường chéo của hình chữ nhật là nên mặt cầu (S) có bán kính
I. Trắc nghiệm ( 6 điểm)
Một mặt cầu có đường kính 11m thì diện tích của mặt cầu là bao nhiêu? (lấy π ≈ 22 7 và làm tròn kết quả đến chữ số thập phân thứ hai).
A. 379,94 m 2
B. 697,19 m 2
C. 190,14 m 2
D. 380,29 m 2
Trong không gian Oxyz, cho điểm A(1;0;-1), mặt phẳng (P): x + y - z - 3 = 0. Mặt cầu (S) có tâm I nằm trên mặt phẳng (P), đi qua điểm A và gốc tọa độ O sao cho chu vi tam giác OIA bằng 6 + √2. Phương trình mặt cầu (S) là:
A. (x + 2)2 + (y - 2)2 + (z + 1)2 = 9 và (x + 1)2 + (y - 2)2 + (z + 2)2 = 9
B. (x - 2)2 + (y - 2)2 + (z - 1)2 = 9 và x2 + y2 + (z + 3)2 = 9
C. (x + 2)2 + (y - 2)2 + (z + 1)2 = 9 và (x + 1)2 + (y - 2)2 + (z + 2)2 = 9
D. (x + 1)2 + (y - 2)2 + (z + 2)2 = 9 và (x - 2)2 + (y - 2)2 + (z - 1)2 = 9
Chọn D
Giả sử (S): x2 + y2 + z2 - 2ax - 2by - 2cz + d = 0 (a2 + b2 + c2 - d > 0)
và tâm I (a;b;c) ∈ (P) => a + b - c - 3 = 0 (1)
(S) qua A và O nên
Cộng vế theo vế (1) và (2) ta suy ra b = 2. Từ đó, suy ra I (a; 2; a-1)
Chu vi tam giác OAI bằng 6 + √2 nên OI + OA + AI = 6 + √2
+ Với a = -1 => A (-1; 2; -2) => R = 3. Do đó:
+ Với a = 2 => I (2;2;1) => R = 3. Do đó:
Cho mặt cầu (S) tâm O và các điểm A, B, C nằm trên mặt cầu (S) sao cho AB = AC = 6, BC = 8. Khoảng cách từ O đến mặt phẳng (ABC) bằng 2. Thể tích khối cầu (S) bằng
A. 404 π 5
B. 2916 π 5 75 .
C. 404 π 505 75
D. 324 π 5
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho điểm A(1;0;-1) và mặt phẳng (P): x+ y -z -3 =0. Mặt cầu (S) có tâm I nằm trên mặt phẳng (P), đi qua điểm A và gốc tọa độ O sao cho chu vi tam giác OIA bằng 6 + 2 . Phương trình mặt cầu (S) là
A. x + 2 2 + y - 2 2 + z + 1 2 = 9 và x + 1 2 + y - 2 2 + z + 2 2 = 9
B. x - 3 2 + y - 3 2 + z - 3 2 = 9 và x - 1 2 + y - 1 2 + z + 1 2 = 9
C. x + 2 2 + y - 2 2 + z - 1 2 = 9 và x 2 + y 2 + z + 3 2 = 9
D. x + 1 2 + y - 2 2 + z + 2 2 = 9 và x - 2 2 + y - 2 2 + z - 1 2 = 9
Đáp án D.
Vậy phương trình mặt cầu cần tìm là
Cho điểm A nằm trên mặt cầu (S) tâm O, bán kính R=6 cm. Gọi I, K lần lượt là hai điểm trên đoạn OA sao cho OI=IK=KA. Các mặt phẳng (P), (Q) lần lượt đi qua I, K cùng vuông góc với OA và cắt mặt cầu (S) theo đường tròn có bán kính r 1 , r 2 . Tính tỉ số r 1 r 2 .
Cho đường thẳng d : x + 5 2 = y - 7 - 2 = z 1 và điểm I ( 4 ; 1 ; 6 ) . Đường thẳng d cắt mặt cầu (S) có tâm I, tại hai điểm A, B sao cho A B = 6 . Phương trình của mặt cầu (S) là:
A. x - 4 2 + y - 1 2 + z - 6 2 = 18
B. x + 4 2 + y + 1 2 + z + 6 2 = 18
C. x - 4 2 + y - 1 2 + z - 6 2 = 9
D. x - 4 2 + y - 1 2 + z - 6 2 = 16
Chọn A
Đường thẳng d đi qua M(-5;7;0) và có vectơ chỉ phương
Gọi H là hình chiếu của I lên (d). Ta có:
Trong không gian Oxyz cho điểm A(1;0;-1). Gọi (S) là mặt cầu tâm I, đi qua điểm A và gốc tọa độ O sao cho diện tích tam giác OIA bằng 17 2 . Tính bán kính R của mặt cầu (S)
A. R=3
B. R=9
C. R=5
D. R=1