cho mặt cầu S và 2 mặt phẳng P và Q song song với nhau. biết rằng mặt phẳng P và Q lần lượt cắt mặt cầu S theo hai đường tròn có bán kính R1 và R2 và khoảng cách giữa mặt phẳng P và Q bằng a. tính bán kính của mặt cầu S theo R1; R2 và a
Trong không gian hệ tọa độ Oxyz cho mặt cầu S x 2 + y 2 + z 2 − 2 x + 2 y − 4 z − 10 = 0 và mặt phẳng P : 2 x + y − z − 5 = 0 . Viết phương trình mặt phẳng (Q) song song với mặt phẳng (P) và cắt mặt cầu (S) theo đường tròn có bán kính bằng một nửa bán kính mặt cầu (S).
A. Q 1 : 2 x + y − z + 1 + 6 2 = 0 và Q 2 : 2 x + y − z + 1 − 6 2 = 0
B. Q 1 : 2 x + y − z + 1 + 2 3 = 0 và Q 2 : 2 x + y − z + 1 − 2 3 = 0
C. Q 1 : 2 x + y − z − 1 + 6 2 = 0 và Q 2 : 2 x + y − z − 1 − 6 2 = 0
D. Q 1 : 2 x + y − z + 2 3 = 0 và Q 2 : 2 x + y − z − 2 3 = 0
Trong không gian hệ tọa độ Oxyz cho mặt cầu (S): x 2 + y 2 + z 2 -2x + 2y - 4z -10 = 0 và mặt phẳng (P): 2x + y - z - 5 = 0. Viết phương trình mặt phẳng (Q) song song với mặt phẳng (P) và cắt mặt cầu (S) theo đường tròn có bán kính bằng một nửa bán kính mặt cầu (S)
Chọn B
Mặt cầu (S) có tâm I(1;-1;2) và bán kính
Trong không gian hệ tọa độ Oxyz cho mặt cầu S : x 2 + y 2 + z 2 - 2 x + 2 y - 4 z - 10 = 0 và mặt phẳng P : 2 x + y - z - 5 = 0 . Viết phương trình mặt phẳng (Q) song song với mặt phẳng (P) và cắt mặt cầu (S) theo đường tròn có bán kính bằng một nửa bán kính mặt cầu (S)
A. Q 1 : 2 x + y - z - 1 + 6 2 = 0 và Q 2 : 2 x + y - z - 1 - 6 2 = 0
B. Q 1 : 2 x + y - z + 1 + 6 2 = 0 và Q 2 : 2 x + y - z + 1 - 6 2 = 0
C. Q 1 : 2 x + y - z + 2 3 = 0 và Q 2 : 2 x + y - z - 2 3 = 0
D. Q 1 : 2 x + y - z - 1 + 2 3 = 0 và Q 2 : 2 x + y - z - 1 - 2 3 = 0
Đáp án B
Mặt cầu (S) có tâm I(1;-1;2) và bán kính
Ta có (Q) // (P) nên (Q) có dạng:
Mặt phẳng (Q) cắt (S) theo 1 đường tròn có bán kính
Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz cho mặt phẳng (P): 2x-y-2z-2=0 và mặt phẳng (Q): 2x-y-2z+10=0 song song với nhau. Biết A(1;2;1) là điểm nằm giữa hai mặt phẳng (P) và (Q). Gọi (S) là mặt cầu qua A và tiếp xúc với cả hai mặt phẳng (P) và (Q). Biết rằng khi (S) thay đổi thì tâm của nó luôn nằm trên một đường tròn. Tính bán kính r của đường tròn đó
A. r = 4 2 3
B. r = 2 2 3
C. r = 5 3
D. r = 2 5 3
Chọn A
Điểm M(1;0;0) là 1 điểm thuộc (P)
Vì (P) // (Q) nên
Giả sử I(a;b;c) là tâm của (S). Vì (S) tiếp xúc với cả (P) và (Q) nên bán kính mặt cầu (S) là:
Do đó IA = 2 nên I luôn thuộc mặt cầu (T) tâm A, bán kính 2.
Ngoài ra
Do đó I luôn thuộc mặt phẳng (R): 2x-y-2z+4=0.
Gọi H là hình chiếu vuông góc của A lên (R). Vì A, (R) cố định nên H cố định.
Ta có
do đó tam giác AHI vuông tại H nên
Vậy I luôn thuộc đường tròn tâm H, nằm trên mặt phẳng (R), bán kính
Cho hai đường thẳng ∆ và ∆ ′ chéo nhau nhận AA’ làm đoạn vuông góc chung, trong đó A thuộc ∆ và A’ thuộc ∆ ′ . Gọi (P) là mặt phẳng qua A vuông góc với ∆ ′ và d là hình chiếu vuông góc của ∆ trên mặt phẳng (P). Đặt AA’ = a, góc nhọn giữa ∆ và d là α . Mặt phẳng (Q) song song với mặt phẳng (P) cắt ∆ và ∆ ′ lần lượt tại M và M’. Gọi M 1 là hình chiếu vuông góc của M lên mặt phẳng (P).
Chứng minh 5 điểm A, A’, M, M’, M 1 cùng nằm trên mặt cầu (S). xác định tâm O của (S). Tính bán kính của (S) theo a, α và khoảng cách x giữa hai mặt phẳng (P) và (Q).
Vì mặt phẳng (P) qua A và vuông góc với Δ′ nên AA’ thuộc (P). Vì M thuộc ∆ mà d là hình chiếu vuông góc của ∆ trên (P) nên M 1 thuộc d. Vì MA ⊥ AA′ ⇒ M 1 A ⊥ AA′
Mặt khác M 1 A ⊥ M′A′ nên ta suy ra M 1 A ⊥ (AA′M′). Do đó M 1 A ⊥ M′A và điểm A thuộc mặt cầu đường kính M’ M 1
Ta có M′A′ ⊥ (P) nên M′A′ ⊥ A′ M 1 , ta suy ra điểm A’ cũng thuộc mặt cầu đường kính M’ M 1
Ta có (Q) // (P) nên ta suy ra
M M 1 ⊥ (Q) mà MM’ thuộc (Q), do đó M 1 M ⊥ MM′
Như vậy 5 điểm A, A’, M, M’, M 1 cùng thuộc mặt cầu (S) có đường kính M’ M 1 . Tâm O của mặt cầu (S) là trung điểm của đoạn M’ M 1
Ta có M ' M 1 2 = M ' A ' 2 + A ' M 1 2 = M ' A ' 2 + A ' A 2 + AM 1 2 = x 2 + a 2 + x 2 cot 2 α vì M M 1 = x
Bán kính r của mặt cầu (S) bằng (M′ M 1 )/2 nên
Cho đường tròn (C) tâm O, bán kính bằng 1, đường tròn (T) tâm I, bán kính bằng 2 lần lượt nằm trên hai mặt phẳng song song với nhau. Biết khoảng cách giữa hai mặt phẳng song song đó bằng độ dài đoạn thẳng OI = 3. Tính diện tích mặt cầu đi qua hai đường tròn (C) và (T)
A. 24p.
B. 20p
C. 16p
D. 12p
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 hình cầu tâm O bán kính R , tiếp xúc với mặt phẳng (P) . Một hình nón tròn xoay có đáy nằm trên (P), có chiều cao h = 15 , có bán kính đáy bằng R . Hình cầu và hình nón nằm về một phía đối với mặt phẳng (P) . Người ta cắt hai hình đó bởi mặt phẳng (Q) song song với (P) và thu được hai thiết diện có tổng diện tích là S . Gọi x là khoảng cách giữa (P) và (Q), ( 0 < x ≤ 5 ) . Biết rằng S đạt giá trị lớn nhất khi x = a b (phân số a b tối giản). Tính giá trị T =a+b .
Trong không gian Oxyz, cho mặt cầu S : x 2 + y 2 + z 2 = 9 và mặt phẳng P : 4 x + 2 y + 4 z + 7 = 0 . Hai mặt cầu có bán kính là R 1 và R 2 chứa đường tròn giao tuyến S của P và đồng thời tiếp xúc với mặt phẳng Q : 3 y - 4 z - 20 = 0 . Tổng R 1 + R 2 bằng
A. 65 8
B. 5
C. 63 8
D. 35 8