Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, mặt phẳng P : x + 2 y - z + 3 = 0 cắt mặt cầu S : x 2 + y 2 + z 2 = 5 theo giao tuyến là đường tròn có diện tích là
A. 11 π 4
B. 9 π 4
C. 15 π 4
D. 7 π 4
Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho mặt cầu ( S ) : x 2 + y 2 + z 2 - 4 x - 2 y + 4 z = 0 và mặt phẳng ( P ) : x + 2 y - 2 z + 1 = 0 . Gọi (Q) là mặt phẳng song song với (P) và tiếp xúc với mặt cầu (S). Phương trình mặt phẳng (Q) là
A. ( Q ) : x + 2 y - 2 z - 17 = 0
B. ( Q ) : x + 2 y - 2 z - 35 = 0
C. ( Q ) : x + 2 y - 2 z + 1 = 0
D. ( Q ) : 2 x + 2 y - 2 z + 19 = 0
Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz cho mặt cầu S : x 2 + y 2 + z 2 - 6 x - 4 y - 12 z = 0 và mặt phẳng P : 2 x + y - z - 2 = 0 . Tính diện tích thiết diện của mặt cầu (S) cắt bởi mặt phẳng (P).
A. S = 49 π
B. S = 50 π
C. S = 25 π
D. S = 36 π
Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho mặt cầu S : x 2 + y 2 + z 2 - 4 x - 2 y + 4 z = 0 và mặt phẳng ( P ) : x + 2 y - 2 z + 1 = 0 . Gọi (Q) là mặt phẳng song song với (P) và tiếp xúc với mặt cầu (S). Phương trình mặt phẳng (Q) là:
Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, viết phương trình mặt cầu S có tâm I 1 ; 1 ; 1 và tiếp xúc với mặt phẳng P : 2 x + 2 y + z + 4 = 0
A. x - 1 2 + y - 1 2 + z - 1 2 = 9
B. x - 1 2 + y - 1 2 + z - 1 2 = 3
C. x + 1 2 + y + 1 2 + z + 1 2 = 3
D. x + 1 2 + y + 1 2 + z + 1 2 = 9
Chọn đáp án A
Gọi R là bán kính mặt cầu (S).
Do mặt phẳng (P) tiếp xúc với mặt cầu (S) nên
Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz cho mặt phẳng (P): 2x+2y-z+16=0 và mặt cầu (s): (x-2)2 + (y+1)2 + (z-3)2=9. Điểm M di động trên trên (S) và điểm N di động trên (P) sao cho độ dài đoạn thẳng MN ngắn nhất. Tọa độ điểm M là
A. M(0;1;-1)
B. M(0;-3;4)
C. M(2;0;1)
D. M(-2;2;-3)
Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho mặt cầu ( S ) : x - 2 2 + y 2 + z 2 = 9 và mặt phẳng (P): x+y-z+m=0, m là tham số. Biết rằng mặt phẳng (P) cắt mặt cầu (S) theo một đường tròn có bán kính r = 6 . Giá trị của tham số m thỏa mãn bằng
A. m=3 hoặc m=4
B. m=3 hoặc m=-5
C. m=1 hoặc m=-4
D. m=1 hoặc m=-5
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt cầu S : x − 2 2 + y − 1 2 + z 2 = 1 và mặt phẳng Q : 2 x − 2 y − z + 1 = 0 . Viết phương trình mặt cầu (S') đối xứng với mặt cầu (S) qua mặt phẳng (Q)
A. x + 2 3 2 + y − 7 3 2 + z − 2 3 2 = 1
B. x − 2 3 2 + y − 7 3 2 + z + 2 3 2 = 1
C. x − 2 3 2 + y + 7 3 2 + z − 2 3 2 = 1
D. x − 2 3 2 + y − 7 3 2 + z − 2 3 2 = 1
Đáp án D
Mặt cầu S 1 có tâm M(2;1;0) và có bán kính R 1 = 1
Gọi M' là hình chiếu vuông góc của M trên mặt phẳng (Q)
Ta có M M ' ⊥ Q nên đường thẳng MM' đi qua điểm M và nhận vectơ pháp tuyến của mặt phẳng (Q) làm vectơ chỉ phương.
=> phương trình tham số đường thẳng MM': x = 2 + 2 t y = 1 − 2 t z = − t , t ∈ ℝ
Vì M' là hình chiếu vuông góc của M trên mặt phẳng Q ⇒ M ' = M M ' ∩ Q
=> tọa độ điểm M' là nghiệm hệ phương trình:
2 x − 2 y − z + 1 = 0 x = 2 + 2 t y = 1 − 2 t z = − t ⇔ 2 2 + t − 2 1 − 2 t − − t + 1 = 0 x = 2 + 2 t y = 1 − 2 t z = − t ⇔ t = − 1 3 x = 4 3 y = 5 3 z = 1 3
⇒ M ' 4 3 ; 5 3 ; 1 3
Gọi I(x;y;z) là tâm của mặt cầu (S'), do mặt cầu (S') đối xứng với mặt cầu (S) qua mặt phẳng (Q) => I đối xứng với M qua mặt phẳng (Q)
=> I đối xứng với M qua mặt phẳng M'
=> M' là trung điểm của đường thẳng IM.
⇒ x = 2 x M ' − x M = 2 3 y = 2 y M ' − y M = 7 3 z = 2 z M ' − z M = 2 3 ⇒ I 2 3 ; 7 3 ; 2 3
Khi đó mặt cầu (S') có tâm I 2 3 ; 7 3 ; 2 3 , bán kính R' = R = 1 nên có phương trình:
x − 2 3 2 + y − 7 3 2 + z − 2 3 2 = 1
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho điểm A(0;1;2), mặt phẳng (α): x-y+z-4=0 và mặt cầu (S): (x-3)²+ (y-1)²+ (z-2)²=16. Gọi (P) là mặt phẳng đi qua A, vuông góc với (α) và đồng thời (P) cắt mặt cầu (S) theo giao tuyến là một đường tròn có bán kính nhỏ nhất. Tọa độ giao điểm M của (P) và trục x'Ox là:
A . M - 1 2 ; 0 ; 0
B . M - 1 3 ; 0 ; 0
C . M 1 ; 0 ; 0
D . M 1 3 ; 0 ; 0
Chọn A
Gọi 
là một vec tơ pháp tuyến của mặt phẳng (P).
Theo đề bài ta có mặt phẳng (P) vuông góc với mặt phẳng (α): x-y+z-4=0 nên ta có phương trình a-b+c=0 ó b=a+c 
Phương trình mặt phẳng (P) đi qua A(0;1;2) và có véc tơ pháp tuyến là ax+ (a+c) (y-1)+c (z-2) =0
Khoảng cách từ tâm I (3;1;2) đến mặt phẳng (P) là 
Gọi r là bán kính của đường tròn giao tuyến giữa mặt cầu (S) và mặt phẳng (P) ta có r²=16-h² ; r nhỏ nhất khi h lớn nhất.
Dấu “=” xảy ra khi a = -2c. => một véc tơ pháp tuyến là 
=> phương trình mặt phẳng (P) là 2x+y-z+1=0.
Vậy tọa độ giao điểm M của (P) và trục x'Ox là: 
