Câu hỏi:

24/10/2025 5 Lưu

Trong không gian Oxyz, cho mặt cầu (S): \({x^2} + {y^2} + {z^2} - 4x + 2y + 4z + 5 = 0\). Mặt phẳng (P) vuông góc với đường thẳng \(d:\frac{{x - 5}}{3} = \frac{{y + 1}}{{ - 1}} = \frac{{z + 2}}{2}\), đồng thời cắt (S) theo giao tuyến là một đường tròn có diện tích bằng 4π. Khi đó:

( a) Mặt cầu (S) có tâm I(2; −1; −2) và bán kính R = 2.

(b) Đường tròn giao tuyến có bán kính r = 2.

(c) Mặt cầu (P) nhận \(\overrightarrow n = \left( {3;1;2} \right)\) làm vectơ pháp tuyến.

(d) Phương trình mặt cầu (P): \(3x - y + 2z - 3 = 0\).

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

a) \({x^2} + {y^2} + {z^2} - 4x + 2y + 4z + 5 = 0\)\( \Leftrightarrow {\left( {x - 2} \right)^2} + {\left( {y + 1} \right)^2} + {\left( {z + 2} \right)^2} = 4\).

Mặt cầu (S) có tâm I(2; −1; −2) và bán kính R = 2.

b) Có \(\pi {r^2} = 4\pi \Rightarrow r = 2\).

c) Có \(\overrightarrow {{u_d}} = \left( {3; - 1;2} \right)\) là một vectơ chỉ phương của đường thẳng d.

Vì (P) vuông góc với đường thẳng d nên mặt phẳng (P) nhận \(\overrightarrow {{u_d}} = \left( {3; - 1;2} \right)\) là một vectơ pháp tuyến.

d) Có \(d\left( {I,\left( P \right)} \right) = \sqrt {{R^2} - {r^2}} = \sqrt {4 - 4} = 0\).

Suy ra (P) là mặt phẳng đi qua tâm của mặt cầu.

Phương trình mặt phẳng (P): \(3\left( {x - 2} \right) - \left( {y + 1} \right) + 2\left( {z + 2} \right) = 0\)\( \Leftrightarrow 3x - y + 2z - 3 = 0\).

Đáp án: a) Đúng; b) Đúng; c) Sai; d) Đúng.

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

A.

\(\left( {{S_1}} \right):{x^2} + {y^2} + {z^2} + 2x - 4y - 2 = 0\).

B.

\(\left( {{S_2}} \right):{x^2} + {y^2} + {z^2} + 6z - 2 = 0\).

C.

\(\left( {{S_3}} \right):{x^2} + {y^2} + {z^2} + 6z + 9 = 0\).

D.

\(\left( {{S_4}} \right):{x^2} + {y^2} + {z^2} + 2x - 4y + 6z - 2 = 0\).

Lời giải

Đáp án đúng: B

\(\left( {{S_2}} \right):{x^2} + {y^2} + {z^2} + 6z - 2 = 0\)\( \Leftrightarrow {x^2} + {y^2} + {\left( {z + 3} \right)^2} = 11\).

Mặt cầu có tâm \(I\left( {0;0; - 3} \right) \in Oz\).

Câu 2

\(I\left( { - 1;2; - 3} \right),R = 4\).

\(I\left( {1; - 2;3} \right),R = 4\).

\(I\left( { - 1;2; - 3} \right),R = 2\sqrt 3 \).

\(I\left( {1; - 2;3} \right),R = 2\sqrt 3 \).

Lời giải

Đáp án đúng: A

\(\left( S \right):{x^2} + {y^2} + {z^2} + 2x - 4y + 6z - 2 = 0\)\( \Leftrightarrow {\left( {x + 1} \right)^2} + {\left( {y - 2} \right)^2} + {\left( {z + 3} \right)^2} = 16\).

Mặt cầu (S) có \(I\left( { - 1;2; - 3} \right),R = 4\).

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

Câu 5

\(M\left( {3; - 2; - 4} \right)\).

\(N\left( {0; - 2; - 2} \right)\).

\(P\left( {3;5;2} \right)\).

\(Q\left( {1;3;0} \right)\).

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.

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

Câu 7

A.

\({\left( {x - 1} \right)^2} + {\left( {y - 2} \right)^2} + {\left( {z + 3} \right)^2} = \sqrt {53} \).

B.

\({\left( {x - 1} \right)^2} + {\left( {y - 2} \right)^2} + {\left( {z + 3} \right)^2} = 53\).

C.

\({\left( {x + 1} \right)^2} + {\left( {y + 2} \right)^2} + {\left( {z - 3} \right)^2} = 53\).

D.

\({\left( {x + 1} \right)^2} + {\left( {y + 2} \right)^2} + {\left( {z + 3} \right)^2} = 53\).

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