Chọn đáp án D

Giả sử mặt cầu (S) có tâm I m ; 0 ; 0  và bán kính là R (do I ∈ O x ).

Ta có

Từ đó suy ra

Để có đúng một mặt cầu (S) thỏa mãn yêu cầu khi và chỉ khi phương trình (*) có đúng một nghiệm m, tức là

Chọn D

Gọi I (m; 0; 0) là tâm mặt cầu có bán kính R,  d₁, d₂ là các khoảng cách từ I đến (P) và (Q).

Yêu cầu bài toán tương đương phương trình (1) có đúng một nghiệm m

Đáp án D.

Gọi I a ; 0 ; 0  là tâm của mặt cầu (S) có bán kính R.

Khoảng cách từ tâm I đến hai mặt phẳng (P) và (Q) lần lượt là  d 1 = a + 1 6 , d 2 = 2 a + 1 6

Theo giả thiết, ta có:

R 2 = d 1 2 + 2 2 = d 2 2 + r 2 ⇔ a + 1 2 6 + 4 = 2 a − 1 2 6 + r 2 ⇔ a 2 + 2 a + 25 = 4 a 2 − 4 a + 1 + 6 r 2 ⇔ 3 a 2 − 6 a + 6 r 2 − 24 = 0   *

Yêu cầu bài toán (*) có nghiệm duy nhất

⇔ Δ ' = − 3 2 − 3 6 r 2 − 24 = 0 ⇔ r = 3 2 2 .

Chọn đáp án D.

ì 0 < a < b < r ⇒

Vậy đường tròn giao tuyến của mặt cầu S(O; r) và mặt phẳng (α) có bán kính lớn hơn mặt cầu S(O; r) và mặt phẳng (β)

Đáp án A.

Giả sử mặt cầu (S) có tâm  I a ; 0 ; 0 ∈ O x , bán kính  R > 0 . Khi đó phương trình mặt cầu (S) là x − a 2 + y 2 + z 2 = R 2 .  

Gọi H,K lần lượt là hình chiếu của I trên (P) và (Q) , khi đó:

I H = d I ; P = a + 1 6  và  I K = d I ; Q = 2 a − 1 6

Do I H 2 + 4 = R 2  và I K 2 + r 2 = R 2  nên a + 1 2 6 + 4 = R 2 2 a − 1 2 6 + r 2 = R 2  

  ⇒ a + 1 2 6 + 4 = 2 a − 1 2 6 + r 2 ⇔ a + 1 2 + 24 = 2 a − 1 2 + 6 r 2

  ⇔ a 2 − 2 a + 2 r 2 − 8 = 0 *

Để có duy nhất một mặt cầu (S) thì phương trình (*) phải có một nghiệm

⇔ Δ ' = 1 − 2 r 2 − 8 = 0 ⇔ r 2 = 9 2  . Do  r > 0  nên r = 3 2  .

Hướng dẫn giải:

a) Trong hình hộp chữ nhật, bốn đường chéo AC", BD', CA" và DB" căt nhau tại điểm I là trung điểm của mỗi đường.

Vì 4 đường chéo trong hình hộp chữ nhật bằng nhau, nên điểm I cách đề 8 đỉnh của hình hộp chữ nhật. Nó là tâm của mặt cầu ngoại tiếp hình hộp.

Vì AB = b, AD = c, AA' = a nên bán kính mặt cầu .

b) Giao tuyến của mặt phẳng ABCD với mặt cầu ngoại tiếp hình hộp chữ nhật ABCD.A'B'C'D' là hai đwòng tròn ngoại tiếp hình chữ nhật ABCD. Nên bán kính của đường trong giao tuyến là

Chọn C.

*) Gọi I là hình chiếu của O lên (α) và M là điểm thuộc đường giao tuyến của (α) và mặt cầu S(O; R).

*) Xét tam giác OIM vuông tại I, ta có: OM = R và OI = d nên