Có bao nhiêu mặt cầu tiếp xúc với cả 3 mặt phẳng tọa độ và có tâm thuộc (P): y - z - 4 = 0
Có bao nhiêu mặt cầu tiếp xúc với cả 3 mặt phẳng tọa độ mà tâm của các mặt cầu đó đều thuộc mặt phẳng (P): y – z + 2 = 0?
Trong không gian Oxyz, cho đường thẳng 
và mặt phẳng (P): 2x - y + 2z = 0. Cho mặt cầu (S) có tâm I thuộc đường thẳng d, có bán kính bằng 1 và tiếp xúc với mặt phẳng (P). Tọa độ tất cả các điểm I có thể là:
A. I 1 (5; 11; 2)
B. I 2 (3; 7; 1)
C. I 2 (3; 7; 1) hoặc I 3 (-3; -5; -2)
D. I 1 (5; 11; 2) hoặc I 4 (-1; -1; -1)
Đáp án D
Phương trình tham số của đường thẳng d là : d: x = 1 +2 t, y = 3+ 4t, z = t
Ta có I ∈ d => I(1 + 2t, 3 + 4t, t). Vì (S) tiếp xúc với mặt phẳng (P) nên ta có:
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho các mặt phẳng P : 2 x − y − z − 2 = 0 ; Q : x − 2 y + z + 2 = 0 ; R : x + y − 2 z + 2 = 0 , T : x + y + z = 0 . Hỏi có bao nhiêu mặt cầu có tâm thuộc (T) và tiếp xúc với P , Q , R ?
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
Trong không gian với hệ tọa độ Oxy, cho các mặt phẳng P : 2 x − y − z − 2 = 0 . Q : x − 2 y + z + 2 = 0 ; R : x + y − 2 z + 2 = 0, T : x + y + z = 0 . Hỏi có bao nhiêu mặt cầu có tâm thuộc (T) và tiếp xúc với P , Q , R ?
A.1
B.2
C.3
D.4
Đáp án D
Giả sử mặt cầu (S) có tâm I a ; b ; c ∈ T : a + b + c = 0
Theo bài ra d I ; P = d I ; Q = d I ; R
⇔ 2 a − b − c − 2 6 = a − 2 b + c + 2 6 = a + b − 2 c + 2 6
⇒ 3 a − 2 = 3 b − 2 3 a − 2 = 3 c − 2 a + b + c = 0 ⇒ a = b 3 a + 3 b = 4 a = c 3 a + 3 c = 4
M N // B A '
TH1: a + b + c = 0 a = b a = c ⇒ I 0 ; 0 ; 0
Tương tự cho các trường hợp còn lại
Cho P : x + y + z - 1 = 0 . Có bao nhiêu mặt cầu tiếp xúc với cả ba trục tọa độ và có tâm thuộc (P)?
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho hai mặt cầu P : x 2 + y 2 + z 2 + 4 x + 2 y + z = 0 và Q : x 2 + y 2 + z 2 − 2 x − y − z = 0 cắt nhau theo một đường tròn (C) và cho ba điểm A 1 ; 0 ; 0 , B 0 ; 1 ; 0 , C 0 ; 0 ; 1 . Hỏi có tất cả bao nhiêu mặt cầu có tâm thuộc mặt phẳng chứa đường tròn (C) và tiếp xúc với cả ba đường thẳng AB, AC, BC?
A. 4 mặt cầu
B. 1 mặt cầu
C. 2 mặt cầu
D. Vô số mặt cầu
Đáp án A
Ba điểm A,B,C tạo thành một tam giác. Có 4 đường tròn tiếp xúc với cả ba đường thẳng AB,AC,BC (hình vẽ trên).
Mặt cầu (S) cần tìm tiếp xúc với 3 đường thẳng AB,AC,BC, do đó nó phải chứa 1 trong 4 đường tròn trên.
Xét với 1 đường tròn bất kì trong 4 đường tròn trên, giả sử là đường tròn tâm (O) nằm bên trong tam giác, ta có:
Tâm I của mặt cầu (S) phải nằm trên đường thẳng d đi qua tâm O và vuông góc với (ABC). Mặt khác, I thuộc mp (P) chứa (C), (C) lại không vuông góc với (ABC) do đó chỉ có 1 giao điểm của d với (P). Tương tự, với 3 đường tròn còn lại, với mỗi đường tròn ta tìm được 1 tâm I nữa. Vậy có 4 mặt cầu thỏa mãn yêu cầu.
Cho I(7;4;6) và mặt phẳng ( P ) : 2 x + 2 y - 2 z + 3 = 0 . Tìm tọa độ tiếp điểm của mặt phẳng (P) và mặt cầu (S) có tâm I và tiếp xúc với mặt phẳng (P)
A. 8 3 ; 22 3 ; 19 3
B. 22 3 ; 19 3 ; 8 3
C. 19 3 ; 8 3 ; 22 3
D. 8 3 ; 19 3 ; 22 3
Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz cho mặt phẳng P : x − y + z = 0 và mặt cầu (S) có tâm I 1 ; − 1 ; 1 và bán kính R = 3. Từ một điểm M thuộc mặt phẳng (P) kẻ một đường thẳng tiếp xúc với mặt cầu S tại điểm N. Tính khoảng cách từ M tới gốc tọa độ biết rằng MN = 4.
A. 19
B. 2 2
C. 22
D. 5
