Trong không gian với hệ trục Oxyz, cho mặt cầu (S):x2+y2+z2−2x−4y+4z−16=0(S):x2+y2+z2−2x−4y+4z−16=0 và đường thẳng d:x−11=y+32=z2d:x−11=y+32=z2. Mặt phẳng nào trong các mặt phẳng sau chứa d và tiếp xúc với mặt cầu (S).
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai(S):(x−1)2+(y−2)2+(z+2)2=25I(1;2;−2);R=5(S):(x−1)2+(y−2)2+(z+2)2=25I(1;2;−2);R=5
Dễ thấy A(1;−3;0);B(3;1;4)∈dA(1;−3;0);B(3;1;4)∈d nên:
(P):a(x−1)+b(y+3)+cz=0a.(3−1)+b(1+3)+c.4=0⇒a=−2b−2c⇒(P):(−2b−2c)(x−1)+b(y+3)+cz=0(P):a(x−1)+b(y+3)+cz=0a.(3−1)+b(1+3)+c.4=0⇒a=−2b−2c⇒(P):(−2b−2c)(x−1)+b(y+3)+cz=0
(P) tiếp xúc với (S) khi:
dI/(P)=R⇔|(−2b−2c)(1−1)+b(2+3)+c(−2)|√(2b−2c)2+b2+c2=5⇔|5b−2c|√5b2+8bc+5c2=5⇔25b2−20bc+4c2=25(5b2+8bc+5c2)⇔100b2+220bc+121c2=0⇔(10b+11c)2=0⇔b=−1110c⇒(P):(−2.(−1110)−2)(x−1)−1110(y+3)+z=0⇒(P):2x−11y+10z−35=0dI/(P)=R⇔|(−2b−2c)(1−1)+b(2+3)+c(−2)|√(2b−2c)2+b2+c2=5⇔|5b−2c|√5b2+8bc+5c2=5⇔25b2−20bc+4c2=25(5b2+8bc+5c2)⇔100b2+220bc+121c2=0⇔(10b+11c)2=0⇔b=−1110c⇒(P):(−2.(−1110)−2)(x−1)−1110(y+3)+z=0⇒(P):2x−11y+10z−35=0
Đề ôn tập Chương 3 Hình học lớp 12 năm 2021
Trường THPT Trần Khai Nguyên