Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, tìm tập tất cả giá trị của tham số (m ) để mặt cầu ( S ) có phương trình \(x^2 + y^2 + z^2- 2x + 2my - 4z + m + 5 = 0 \) đi qua điểm A(1;1;1).
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai(S) có dạng \( {x^2} + {y^2} + {z^2} + 2ax + 2by + 2cz + d = 0\) với a=−1,b=m,c=−2 và d=m+5
(S) là phương trình mặt cầu khi ta có
\(\begin{array}{l} {a^2} + {b^2} + {c^2} - d > 0 \Leftrightarrow 5 + {m^2} - (m + 5) > 0 \Leftrightarrow {m^2} - m > 0\\ \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l} m > 1\\ m < 0 \end{array} \right. \end{array}\)
Điểm A(1,1,1) thuộc phương trình mặt cầu \( \left( S \right):{x^2} + {y^2} + {z^2} - 2x + 2my - 4z + m + 5 = 0\) thì ta có:
\( {1^2} + {1^2} + {1^2} - 2.1 + 2m.1 - 4.1 + m + 5 = 0 \Leftrightarrow 2 + 3m = 0 \Leftrightarrow m = - \frac{2}{3}\)