Trong không gian với hệ tọa độ \(Oxyz\)(đơn vị trên mỗi trục là mét), tháp hải đăng Mũi Điện - Phú Yên (là nơi đón ánh bình minh đầu tiên trên đất liền Tổ Quốc), chân tháp được đặt vuông góc với mặt đất (chiều từ chân tháp lên đỉnh tháp cùng hướng với chiều dương của trục \(Oz\)) ở vị trí điểm \(A\left( {12.040.271\,;\,1.418.620\,;\,84} \right)\). Ngọn đèn của hải đăng được đặt trên đỉnh của tháp hải đăng hình trụ cao 26 m so với mặt đất và sử dụng pin năng lượng mặt trời, có thể phát tín hiệu ánh sáng xa khoảng 27 hải lý tương đương 50 km.

a) Mặt cầu mô tả ranh giới vùng phủ sáng trên biển của hải đăng có tâm \(I\left( {12.040.271\,;\,1.418.620\,;\,110} \right)\) bán kính \(R = 50000\,\left( m \right).\)
b) Phương trình mặt cầu mô tả ranh giới vùng phủ sáng trên biển của hải đăng là \[\]\(\left( S \right)\):\[{\left( {x - 12.040.271} \right)^2} + {\left( {y - 1.418.620} \right)^2} + {\left( {z - 84} \right)^2} = {50.000^2}\] .
c) Người đi biển ở trên Cù lao Mái nhà tại vị trí \[B\left( {12.026.000\,;\,1.461.000\,;\,0} \right)\]nhìn thấy ánh đèn của ngọn hải đăng.
Câu hỏi trong đề: Đề kiểm tra Phương trình mặt cầu (có lời giải) !!
Quảng cáo
Trả lời:
Khoảng cách từ tâm đèn đến mặt biển là \(84 + 26 = 110\,m\).
Mặt cầu mô tả ranh giới vùng phủ sáng trên biển của hải đăng có tâm \(I\left( {12.040.271\,;\,1.418.620\,;\,110} \right)\), bán kính \(R = 50000\,\left( m \right)\).
b) Sai
Phương trình mặt cầu mô tả ranh giới vùng phủ sáng trên biển của hải đăng là
\[\]\(\left( S \right)\) \[{\left( {x - 12.040.271} \right)^2} + {\left( {y - 1.418.620} \right)^2} + {\left( {z - 110} \right)^2} = {50.000^2}\] .
c) Đúng
Ta có
\[I{B^2} = {\left( {12.026.000 - 12.040.271} \right)^2} + {\left( {1.461.000 - 1.418.620} \right)^2} + {\left( {0 - 110} \right)^2} = 1999.737.941 < {R^2}\]
Nên điểm \(B\) nằm trong mặt cầu \(\left( S \right)\). Vậy người đi biển nhìn thấy ánh đèn của ngọn hải đăng.
d) Sai
Đường thẳng \(\Delta \) đi qua \(C\)và có vectơ chỉ phương là vectơ \(\overrightarrow i = \left( {1\,;\,0\,;\,0} \right)\) có PTTS là \(\left\{ \begin{array}{l}x = 12.040.452 + t\\y = 1.418.462\\z = 0\end{array} \right.\).
Tìm điểm \(N\) là giao điểm của \(\Delta \) và mặt cầu \(\left( S \right)\):
\[{\left( {12.040.452 + t - 12.040.271} \right)^2} + {\left( {1.418.462 - 1.418.620} \right)^2} + {\left( {0 - 110} \right)^2} = {50.000^2}\]
\[ \Leftrightarrow {\left( {181 + t} \right)^2} = 2.499.962.936 \Rightarrow \left[ \begin{array}{l}t \approx 49.818,6\\t \approx - 50.180\end{array} \right.\].
Do tàu chuyển động cùng hướng với hướng của vectơ đơn vị \(\overrightarrow i \) nên \(t > 0\)\( \Rightarrow t \approx 49.818,6\)
\( \Rightarrow \)\(N\left( {12.090.270,6\,;\,1.418.620\,;\,0} \right)\) \( \Rightarrow CN \approx 49.818,6\,m\).
Vậy tàu di chuyển tối đa 49.818 m để có thể nhìn thấy đèn của ngọn hải đăng
Hot: 1000+ Đề thi giữa kì 2 file word cấu trúc mới 2026 Toán, Văn, Anh... lớp 1-12 (chỉ từ 60k). Tải ngay
- 20 đề thi tốt nghiệp môn Toán (có đáp án chi tiết) ( 38.500₫ )
- 20 Bộ đề, Tổng ôn, sổ tay môn Toán (có đáp án chi tiết) ( 55.000₫ )
- Sổ tay lớp 12 các môn Toán, Lí, Hóa, Văn, Sử, Địa, KTPL (chương trình mới) ( 36.000₫ )
- Tổng ôn lớp 12 môn Toán, Lí, Hóa, Văn, Anh, Sinh Sử, Địa, KTPL (Form 2025) ( 36.000₫ )
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Câu 1
a) Mặt cầu \(\left( S \right)\) có tâm là \(I\left( {1;2;3} \right)\) và bán kính \(R = 25\).
b) Mặt phẳng \(\left( Q \right)\) tiếp xúc với mặt cầu \(\left( S \right)\) tại điểm \(A\left( {1;2;8} \right)\) thì \(\left( Q \right)\) có phương trình \(z - 8 = 0\).
c) Mặt cầu \(\left( S \right)\) cắt mặt phẳng \(\left( P \right):x + y + z - 3 = 0\) theo giao tuyến là đường tròn có bán kính \(\sqrt {22} \).
Lời giải
a) SAI
Các hệ số \(\left\{ \begin{array}{l} - 2a = - 2\\ - 2b = - 4\\ - 2c = - 6\\d = - 11\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}a = 1\\b = 2\\c = 3\\d = - 11\end{array} \right.\)
\( \Rightarrow \) Mặt cầu \((S)\) có tâm \(I\left( {1;2;3} \right)\) và bán kính \(R = \sqrt {{a^2} + {b^2} + {c^2} - d} = 5\).
b) ĐÚNG
Mặt phẳng \(\left( Q \right)\) tiếp xúc với mặt cầu \(\left( S \right)\) tại điểm \(A\left( {1;2;8} \right)\)
\( \Rightarrow \) \(\left( Q \right)\) có vtpt \(\overrightarrow n = \left( {0;0;5} \right)\) và qua \(A\left( {1;2;8} \right)\)
\( \Rightarrow \) \(\left( Q \right):0.\left( {x - 1} \right) + 0.\left( {y - 2} \right) + 5\left( {z - 8} \right) = 0 \Leftrightarrow \left( Q \right):z = 8\).
c) ĐÚNG
Do \(d\left[ {I,\left( P \right)} \right] = \frac{{\left| {1 + 2 + 3 - 3} \right|}}{{\sqrt {{1^2} + {1^2} + {1^2}} }} = \sqrt 3 < 5 = R\) nên \(\left( P \right)\) cắt mặt cầu \(\left( S \right)\) theo giao tuyến là đường tròn tâm \(H\), bán kính \(HA = \sqrt {{R^2} - {d^2}\left[ {I,(P)} \right]} = \sqrt {{5^2} - {{\left( {\sqrt 3 } \right)}^2}} = \sqrt {22} \)

d) SAI
Gọi \(\left( {{x_0},{y_0},{z_0}} \right)\) là một điểm nguyên nằm trên bề mặt của mặt cầu \(\left( S \right)\).
Ta có \(x_0^2 + y_0^2 + z_0^2 - 2{x_0} - 4{y_0} - 6{z_0} - 11 = 0\)
\( \Leftrightarrow {\left( {{x_0} - 1} \right)^2} + {\left( {{y_0} - 2} \right)^2} + {\left( {{z_0} - 3} \right)^2} = 25\)
Đặt \(\left\{ \begin{array}{l}a = {x_0} - 1\\b = {y_0} - 2\\c = {z_0} - 3\end{array} \right.\) thì \({a^2} + {b^2} + {c^2} = 25\) (*) và \(a,b,c \in \mathbb{Z}\).
Số bộ \(\left( {a;b;c} \right)\) bằng với số bộ \(\left( {x;y;z} \right)\).
Do \({a^2},\,{b^2},{c^2}\) vai trò như nhau nên có thể giả sử \({a^2} \le {b^2} \le {c^2}\).
\({a^2} + {b^2} + {c^2} = 25 \Rightarrow 3{a^2} \le 25 \Rightarrow {a^2} \in \left\{ {0;1;4} \right\}\).
Với \({a^2} = 4\),
\(\left( * \right) \Rightarrow \) \({b^2} + {c^2} = 21\) à không có \(b,c\) nguyên.
Với \({a^2} = 1\),
\(\left( * \right) \Rightarrow \) \({b^2} + {c^2} = 24 \Rightarrow \) không tồn tại \(b,c\) nguyên.
Với \({a^2} = 0\),
\(\left( * \right) \Rightarrow \) \({b^2} + {c^2} = 25 = {3^2} + {4^2}\)
Chọn vị trí cho số \(0\)trong bộ \(\left( {a;b;c} \right)\) có \(3\)cách.
Chọn \(3\) hoặc \( - 3\) và xếp vào một vị trí trong bộ \(\left( {a;b;c} \right)\) có \(2.2 = 4\)cách.
Vị trí còn lại cho \(4\) hoặc \( - 4\) trong bộ \(\left( {a;b;c} \right)\) có \(2\)cách.
Vậy có \(3.4.2 = 24\) bộ \(\left( {a;b;c} \right)\).
Vậy có \(24\) bộ \(\left( {a;b;c} \right)\) hay \(24\) điểm nguyên nằm trên mặt cầu \(\left( S \right)\).
Lời giải
Hình chiếu vuông góc của \(A\left( {1;4;3} \right)\) lên trục \(Ox\) là \(H\left( {1;0;0} \right) \Rightarrow d\left( {A,Ox} \right) = AH = 5.\)
Vậy \(R = \sqrt {{d^2}\left( {A,Ox} \right) + {{\left( {\frac{{BC}}{2}} \right)}^2}} = \sqrt {{5^2} + {{\left( {\frac{6}{2}} \right)}^2}} = \sqrt {34} .\)Câu 3
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. \({x^2} + {y^2} + {z^2} = 0.\)
B. \({x^2} + {y^2} + {z^2} - 2x + 4y + 10 = 0.\)
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 5
c) Mặt cầu \(\left( C \right):{x^2} + {y^2} + {z^2} - 2x + 4y - 4z - 25 = 0\) có bán kính lớn hơn bán kính của mặt cầu \(\left( S \right)\).
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.