Trong không gian cho mặt cầu \(\left( S \right):{{\left( x-1 \right)}^{2}}+{{y}^{2}}+{{\left( z-4 \right)}^{2}}=9\). Từ điểm \(A\left( 4;0;1 \right)\) nằm ngoài mặt cầu kẻ 1 tiếp tuyến bất kỳ đến \(\left( S \right)\) với tiếp điểm \(M\). Tập hợp tất cả các điểm \(M\) là đường tròn có bán kính bằng?
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiMặt cầu \(\left( S \right)\) có tâm \(O'\left( 1;0;4 \right)\) và bán kính \(R=O'M=3\).
Mặt khác \(O'A=\sqrt{{{\left( {{x}_{A}}-{{x}_{O'}} \right)}^{2}}+{{\left( {{y}_{A}}-{{y}_{O'}} \right)}^{2}}+{{\left( {{z}_{A}}-{{z}_{O'}} \right)}^{2}}}=3\sqrt{2}\).
Mà \(MA=\sqrt{O'{{A}^{2}}-{{R}^{2}}}=3\).
Tập hợp tất cả các điểm \(M\) là đường tròn tâm \(I\)bán kính \(MI\).
Tam giác \(O'AM\) vuông tại \(M\) có \(MI\)là đường cao nên \(\frac{1}{M{{I}^{2}}}=\frac{1}{M{{A}^{2}}}+\frac{1}{MO{{'}^{2}}}=\frac{1}{9}+\frac{1}{9}=\frac{2}{9}\).
Suy ra \(MI=\frac{3\sqrt{2}}{2}\).
Vậy tập hợp tất cả các điểm \(M\) là đường tròn có bán kính bằng \(\frac{3\sqrt{2}}{2}\).
Chọn B
Đề thi thử tốt nghiệp THPT môn Toán năm 2023-2024
Trường THPT Trần Cao Vân