Trong không gian \[Oxyz\], cho mặt cầu có phương trình \[\left( S \right):\]\[{x^2} + {y^2} + {z^2}\]\[ + 2x - 4y - 6z + m - 3 = 0\]. Tìm số thực của tham số \[m\] để mặt phẳng \[\left( \beta \right):\]\[2x - y + 2z - 8 = 0\] cắt \[\left( S \right)\] theo một đường tròn có chu vi bằng \[8\pi .\]
A. \[m = 1.\]
B. \[m = - 1.\]
C. \[m = 0.\]
D. \[m = \pm 1.\]
Quảng cáo
Trả lời:

Đáp án đúng là: B
Ta có: \[\left( S \right):\]\[{x^2} + {y^2} + {z^2} + 2x - 4y - 6z + m - 3 = 0\]
\[ \Leftrightarrow {\left( {x + 1} \right)^2} + {\left( {y - 2} \right)^2} + {\left( {z - 3} \right)^2} = 17 - m.\]
\[\left( S \right)\] là phương trình của mặt cầu thì \[17 - m > 0 \Leftrightarrow m < 17.\]
Khi đó mặt cầu có tâm \[I\left( { - 1;2;3} \right)\] và bán kính \[R = \sqrt {17 - m} \].
Để mặt phẳng \[\left( \beta \right):\]\[2x - y + 2z - 8 = 0\] cắt \[\left( S \right)\] theo thiết diện là một đường tròn có chu vi bằng \[8\pi \] thì đường tròn đó có bán kính \[r = 4\].
Ta có: \[d\left( {I,\left( \beta \right)} \right) = \frac{{\left| {2.\left( { - 1} \right) - 2 + 2.3 - 8} \right|}}{{\sqrt {{2^2} + {{\left( { - 1} \right)}^2} + {2^2}} }} = 2\].
Ta có: \[{R^2} = {d^2}\left( {I,\left( \beta \right)} \right) + {r^2}\] \[ \Leftrightarrow 17 - m = 2 + 16\]\[ \Leftrightarrow m = - 1{\rm{ }}\left( {TM} \right).\]
Hot: Danh sách các trường đã công bố điểm chuẩn Đại học 2025 (mới nhất) (2025). Xem ngay
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Câu 1
A. \[R = 2.\]
B. \[R = \sqrt 2 .\]
C. \[R = 4.\]
D. \[R = 2\sqrt 2 .\]
Lời giải
Đáp án đúng là: B
Giả sử \[M\left( {x;y;z} \right).\]
Ta có: \[M{A^2} = {\left( {x - 1} \right)^2} + {y^2} + {z^2}\];
\[M{B^2} = {x^2} + {\left( {y - 2} \right)^2} + {z^2}\];
\[M{C^2} = {x^2} + {y^2} + {\left( {z - 3} \right)^2}\].
Có \[M{A^2} = M{B^2} + M{C^2}\]
\[ \Leftrightarrow {\left( {x - 1} \right)^2} + {y^2} + {z^2} = {x^2} + {\left( {y - 2} \right)^2} + {z^2} + {x^2} + {y^2} + {\left( {z - 3} \right)^2}\].
\[ \Leftrightarrow {x^2} + 2x - 1 + {\left( {y - 2} \right)^2} + {\left( {z - 3} \right)^2} = 0\]
\[ \Leftrightarrow {\left( {x + 1} \right)^2} + {\left( {y - 2} \right)^2} + {\left( {z - 3} \right)^2} = 2\].
Vậy tập hợp các điểm \[M\] thỏa mãn \[M{A^2} = M{B^2} + M{C^2}\] là mặt cầu có bán kính \[R = \sqrt 2 .\]
Câu 2
A. Điểm M là tâm của mặt cầu (S).
B. Điểm M nằm trên mặt cầu (S).
C. Điểm M nằm trong mặt cầu (S).
D. Điểm M nằm ngoài mặt cầu (S).
Lời giải
Đáp án đúng là: C
Ta có: \[{x^2} + {y^2} + {z^2} - 4x - 2y + 2z - 3 = 0\]
\[{\left( {x - 2} \right)^2} + {\left( {y - 1} \right)^2} + {\left( {z + 1} \right)^2} = 9\].
Do đó, tâm của mặt cầu là \[I\left( {2;1; - 1} \right)\].
Thay \[M\left( {4;2; - 2} \right)\] vào phương trình mặt cầu, ta được
\[{\left( {4 - 2} \right)^2} + {\left( {2 - 1} \right)^2} + {\left( { - 2 + 1} \right)^2} = 6 < 9\].
Do đó điểm M nằm trong mặt cầu.
Câu 3
A. \[{x^2} + {y^2} + {z^2} + 2x + 2y - 2z + 4 = 0.\]
B. \[{x^2} + {y^2} + {z^2} + 4x - 2y + 2z + 6 = 0.\]
C. \[{x^2} + {y^2} + {z^2} + 2x - 6y + 4z + 14 = 0.\]
D. \[{x^2} + {y^2} + {z^2} + 8x - 6y + 2z - 10 = 0.\]
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.
Câu 4
A. Tâm \[I\left( { - 4;3; - 1} \right)\] và bán kính \[R = 6.\]
B. Tâm \[I\left( { - 4;3; - 1} \right)\] và bán kính \[R = 36.\]
C. Tâm \[I\left( {4; - 3;1} \right)\] và bán kính \[R = 6.\]
D. Tâm \[I\left( {4; - 3;1} \right)\] và bán kính \[R = 36.\]
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.
Câu 5
A. \[a + b + c - d > 0.\]
B. \[{a^2} + {b^2} + {c^2} + d > 0.\]
C. \[{a^2} + {b^2} + {c^2} - d > 0.\]
D. \[{a^2} + {b^2} + {c^2} - d \ge 0.\]
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.
Câu 6
A. \[\left( {3; - 2; - 4} \right).\]
B. \[\left( {4; - 1;0} \right).\]
C. \[\left( {2;1;9} \right).\]
D. \[\left( { - 1;3; - 1} \right).\]
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.
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.