Câu hỏi:

19/09/2024 3,082

Phương trình nào sau đây không phải là phương trình của một mặt cầu?

A. x2 + y2 + z2 + x – 2y + 4z – 3 = 0.

B. 2x2 + 2y2 + 2z2 – x – y – z = 0.

C. x2 + y2 + z2 – 2x + 4y – 4z + 10 = 0.

D. 2x2 + 2y2 + 2z2 + 4x + 8y + 6z + 3 = 0.

Quảng cáo

Trả lời:

verified
Giải bởi Vietjack

Đáp án đúng là: C

Xét các đáp án, ta thấy:

Đáp án A:

Phương trình x2 + y2 + z2 + x – 2y + 4z – 3 = 0 có dạng

x2 + y2 + z2 – 2ax – 2by – 2cz + d = 0 với a = \[ - \frac{1}{2}\] ; b = 1; c = −2; d = −3.

Ta có: a2 + b2 + c2 − d = \[\frac{1}{4}\] + 1 + 4 – 3 > 0 do đó đây là phương trình mặt cầu.

Đáp án B:

Phương trình 2x2 + 2y2 + 2z2 – x – y – z = 0 hay x2 + y2 + x2 \[ - \frac{1}{2}\]x \[ - \frac{1}{2}\]y \[ - \frac{1}{2}\]z = 0.

Ta có: a = \[\frac{1}{4}\], b = \[\frac{1}{4}\], c = \[\frac{1}{4}\], d = 0 nên a2 + b2 + c2 – d > 0. Do đó, đây là phương trình mặt cầu.

Đáp án C:

Phương trình x2 + y2 + z2 – 2x + 4y – 4z + 10 = 0 có dạng

x2 + y2 + z2 – 2ax – 2by – 2cz + d = 0 với a = 1, b = −2, c = 2 và d = 10.

Ta có: a2 + b2 + c2 − d = 1 + 4 + 4 – 10 < 0 nên đây không là phương trình mặt cầu.

Đáp án D:

Ta có: 2x2 + 2y2 + 2z2 + 4x + 8y + 6z + 3 = 0 hay x2 + y2 + z2 + 2x + 4y + 3z + \[\frac{3}{2}\] = 0.

Ta có: a2 + b2 + c2 – d > 0 nên đây là phương trình mặt cầu.

Vậy chọn C.

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

Bề mặt của lều (S): (x – 3)2 + (y – 3)2 + (z – 1)2 = 9 có tâm I(3; 3; 1), bán kính R = 3.

Gọi d là đường thẳng đi qua I và vuông góc với (P): x = 2.

Ta có vectơ chỉ phương của d là \[{\overrightarrow a _d} = \left( {1;0;0} \right)\].

Suy ra d có phương trình tham số \[\left\{ \begin{array}{l}x = 3 + t\\y = 3\\z = 1\end{array} \right.\].

Gọi A(3 + t; 3; 1) là hình chiếu vuông góc của I trên (P). Thay tọa độ điểm A vào phương trình (P): x = 2, ta được (3 + t) – 2 = 0 hay t = −1, suy ra A(2; 3; 1).

Bán kính r1 của đường tròn có cửa lều là:

r1 = \[\sqrt {{R^2} - I{A^2}} = \sqrt {9 - 1} = 2\sqrt 2 \].

Vậy đường tròn cửa lều có tâm A(2; 3; 1), bán kính r1 = \[2\sqrt 2 \].

Gọi d' là đường thẳng đi qua I và vuông góc với (Q): z = 0.

Ta có vectơ chỉ phương của d'\[{\overrightarrow u _{d'}}\]= (0; 0; 1)

Suy ra d' có phương trình tham số: \[\left\{ \begin{array}{l}x = 3\\y = 3\\z = 1 + t.\end{array} \right.\]

Gọi B(3; 3; 1 + t) là hình chiếu vuông góc của I trên (Q). Thay tọa độ của điểm B vào phương trình (Q): z = 0 ta được 1 + t = 0, suy ra t = −1, suy ra B(3; 3; 0).

Bán kính r1 của đường tròn sàn lều là: r2 = \[\sqrt {{R^2} - I{B^2}} = \sqrt {9 - 1} = 2\sqrt 2 \].

Vậy đường tròn sàn lều có tâm B(3; 3; 0), bán kính r2 = \[2\sqrt 2 \].

Lời giải

Mặt cầu (S) có phương trình x2 + y2 + z2 – 2ax – 2by – 2cz + d = 0 (1).

Thay tọa độ bốn đỉnh của tứ diện vào (1), ta được:

\[\left\{ \begin{array}{l}{2^2} + {0^2} + {0^2} - 2a.2 - 2b.0 - 2c.0 + d = 0\\{0^2} + {4^2} + {0^2} - 2a.0 - 2b.4 - 2c.0 + d = 0\\{0^2} + {0^2} + {4^2} - 2a.0 - 2b.0 - 2c.4 + d = 0\\{0^2} + {0^2} + {0^2} - 2a.0 - 2b.0 - 2c.0 + d = 0\end{array} \right.\]

\[\left\{ \begin{array}{l}4 - 4a + d = 0\\16 - 8b + d = 0\\16 - 8c + d = 0\\d = 0\end{array} \right.\]

\[\left\{ \begin{array}{l}a = 1\\b = 2\\c = 2\\d = 0\end{array} \right.\].

Vậy phương trình của (S) là: x2 + y2 + z2 – 2x – 4y – 4z = 0.

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP