Cho hai điểm \(A\left( {2, - 3, - 1} \right);\,\,\,B\left( { - 4,5, - 3} \right)\). Định k để tập hợp các điểm M(x;y;z) sao cho \(A{M^2} + B{M^2} = 2\left( {{k^2} + 1} \right),\,\,k \in {R^ + }\) là một mặt cầu
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai\(\begin{array}{l} A{M^2} + B{M^2} = 2\left( {{k^2} + 1} \right)\\ \Leftrightarrow {\left( {x - 2} \right)^2} + {\left( {y + 3} \right)^2} + {\left( {z + 1} \right)^2} + {\left( {x + 4} \right)^2} + {\left( {y - 5} \right)^2} + {\left( {z + 3} \right)^2} = 2\left( {{k^2} + 1} \right)\\ \Leftrightarrow \left( S \right):{x^2} + {y^2} + {z^2} + 2x - 2y + 4z + 31 - {k^2} = 0,\,\,k \in R{^ + } \end{array}\)
Ta có: \(a = - 1;b = 1;c = - 2;d = 31 - {k^2}\)
(S) là mặt cầu \( \Leftrightarrow {a^2} + {b^2} + {c^2} - d > 0 \Leftrightarrow {k^2} - 25 > 0\)
\( \Leftrightarrow k < 5 \vee k > - 5.\) Với \(k \in {R^ + } \Rightarrow k > 5\)