Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt phẳng \((P):x - y + 2z - 15 = 0\) và hai điểm \(A( - 2;1;0)\), \(B(2;1;3)\). Mặt cầu \((S)\) đi qua A, B và tiếp xúc với mặt phẳng \((P)\) tại điểm \(H\). Biết rằng \(H\) luôn thuộc một đường tròn cố định. Tìm bán kính của đường tròn đó.
Quảng cáo
Trả lời:
Đáp án:
Đáp án: 6.
Thay tọa độ \(A( - 2;1;0)\) và \(B(2;1;3)\) vào phương trình mặt phẳng \((P):x - y + 2z - 15 = 0\):
Tại \(A\): \( - 2 - 1 + 2(0) - 15 = - 18 < 0\)
Tại \(B\): \(2 - 1 + 2(3) - 15 = - 8 < 0\)
Vì cả hai giá trị đều âm, \(A\) và \(B\) nằm cùng phía so với mặt phẳng \((P)\). Điều này cho thấy đường thẳng AB sẽ cắt mặt phẳng \((P)\) tại một điểm \(M\).
Vectơ chỉ phương: \(\overrightarrow {AB} = (4;0;3)\).
Phương trình đường thẳng AB:
\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{x = - 2 + 4t}\\{y = 1}\\{z = 3t}\end{array}} \right.\)
Tìm \(M\): Thay vào phương trình \((P)\):
\(( - 2 + 4t) - 1 + 2(3t) - 15 = 0 \Rightarrow 10t - 18 = 0 \Rightarrow t = \frac{9}{5}\)
Tọa độ điểm \(M(\frac{{26}}{5};1;\frac{{27}}{5})\).
Vì mặt cầu \((S)\) tiếp xúc với mặt phẳng \((P)\) tại \(H\), nên mọi đường thẳng đi qua \(H\) nằm trong \((P)\) đều là tiếp tuyến. Đặc biệt, MH là tiếp tuyến của mặt cầu \((S)\).
Theo tính chất phương tích của điểm \(M\) đối với mặt cầu \((S)\):
\(M{H^2} = MA \cdot MB\)
Tính độ dài MAvà MB:
o \(MA = \sqrt {{{(\frac{{26}}{5} - ( - 2))}^2} + {{(1 - 1)}^2} + {{(\frac{{27}}{5} - 0)}^2}} = \sqrt {{{(\frac{{36}}{5})}^2} + {{(\frac{{27}}{5})}^2}} = \frac{9}{5}\sqrt {{4^2} + {3^2}} = 9\)
o \(MB = \sqrt {{{(\frac{{26}}{5} - 2)}^2} + {{(1 - 1)}^2} + {{(\frac{{27}}{5} - 3)}^2}} = \sqrt {{{(\frac{{16}}{5})}^2} + {{(\frac{{12}}{5})}^2}} = \frac{4}{5}\sqrt {{4^2} + {3^2}} = 4\)
Do đó: \(M{H^2} = 9 \cdot 4 = 36 \Rightarrow {\bf{MH}} = {\bf{6}}\).
Điểm \(M\) cố định (giao điểm của AB và \((P)\)).
Điểm \(H\) luôn nằm trên mặt phẳng \((P)\).
Khoảng cách \(MH = 6\) không đổi.
Trong mặt phẳng \((P)\), tập hợp các điểm \(H\) cách điểm \(M\) một khoảng cố định bằng \(6\) chính là một đường tròn tâm \(M\) và bán kính \(R = 6\).
Hot: 1000+ Đề thi cuối kì 2 file word cấu trúc mới 2026 Toán, Văn, Anh... lớp 1-12 (chỉ từ 60k). Tải ngay
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Lời giải
Đáp án: 192.
Chọn hệ trục tọa độ \(Oxy\) như hình vẽ

Gọi \(\left( C \right)\) là đường tròn tâm \(D\) bán kính \(AD = 2\,cm\) thì ta có phương trình cung \(ACB\) là \(y = \sqrt {4 - {{\left( {x - 2} \right)}^2}} \).
Gọi \(\left( {C'} \right)\) là đường tròn tâm \(I\left( {1;0} \right)\), bán kính \(AI = 1\,cm\) thì ta có phương trình đường cong \(AMD\) là \(y = \sqrt {1 - {{\left( {x - 1} \right)}^2}} \).
Đường thẳng \(\left( d \right)\) \(AMC\) có phương trình \(y = \frac{{\sqrt 3 }}{3}x\)
Ta có hoành độ giao điểm \(M\) là giao của \(\left( d \right)\) và đường tròn \(\left( {C'} \right)\) là nghiệm phương trình
\({\left( {x - 1} \right)^2} + {\left( {\frac{{\sqrt 3 }}{3}x} \right)^2} = 1\)\( \Rightarrow x = \frac{3}{2}\).
Hoành độ điểm \(\left( C \right)\) là giao điểm cuar \(\left( d \right)\) và đường tròn \(\left( C \right)\) là
\({\left( {x - 2} \right)^2} + {\left( {\frac{{\sqrt 3 }}{3}x} \right)^2} = 4\)\( \Rightarrow x = 3\).
Thể tích khối tròn xoay cần tính là
\({V_1} = \pi \int\limits_{\frac{3}{2}}^2 {{{\left( {\frac{{\sqrt 3 }}{3}x} \right)}^2}dx - \pi \int\limits_{\frac{3}{2}}^2 {{{\left( {\sqrt {1 - {{\left( {x - 1} \right)}^2}} } \right)}^2}dx = \frac{{11\pi }}{{36}}} } \)
\({V_2}\)\( = \pi \int\limits_2^3 {{{\left( {\frac{{\sqrt 3 }}{3}x} \right)}^2} = \frac{{19\pi }}{9}} \)
\({V_3} = \pi \int\limits_3^4 {\left( {4 - {{\left( {x - 2} \right)}^2}} \right) = \frac{{5\pi }}{3}} \)
Vậy tổng số tiền trả bằng: \(T = \left( {{V_1} + {V_2} + {V_3}} \right).15.000\)\( \approx 192\) nghìn VNĐ.
Câu 2
Lời giải
a) Tại thời điểm bắt đầu, tức là \(t = 0\), ta có: \(N(0) = 50{e^{0,8 \cdot 0}} = 50{e^0} = 50\) triệu cá thể
Vậy khẳng định a) đúng.
b) Tốc độ tăng trưởng của quần thể ở giai đoạn 1 tại thời điểm \(t\) (từ \(t = 0\) đến \(t = 3\)giờ):
\(N'(t) = 50 \cdot 0,8{e^{0,8t}} = 40{e^{0,8t}}\) triệu cá thể/giờ.
Tại \(t = 3\): \(N'(3) = 40{e^{0,8 \cdot 3}} = 40{e^{2,4}}\)\( \approx \)\(440,928\) triệu cá thể/giờ.
Do đó: \(N'(3) > 440\) triệu cá thể/giờ.
Vậy khẳng định b) đúng.
c) \[M'(t) = 0,6B{e^{ - 0,6t}}\,\,\,;\,N'\left( t \right) = 40{e^{0,8t}}\]
\(N(3) = 50{e^{0,8.3}} = 50{e^{2,4}}\).
Do hàm số biểu diễn số lượng vi khuẩn và tốc độ tăng trưởng là các hàm số liên tục tại \(t = 3\) nên \[\left\{ \begin{array}{l}\mathop {\lim }\limits_{t \to {3^ - }} \,N\left( t \right) = \mathop {\lim }\limits_{t \to {3^ + }} \,M\left( t \right) = N\left( 3 \right)\\\mathop {\lim }\limits_{t \to {3^ - }} \,N'\left( t \right) = \mathop {\lim }\limits_{t \to {3^ + }} \,M'\left( t \right) = N'\left( 3 \right)\end{array} \right.\,\,\,\, \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}50{e^{2,4}} = A - B.{e^{ - 1,8}}\\40{e^{2,4}} = 0,6B{e^{ - 1,8}}\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}A = 50{e^{2,4}} + \frac{{200}}{3}{e^{2,4}}\\B = \frac{{40{e^{4,2}}}}{{0,6}} = \frac{{200}}{3}{e^{4,2}}\end{array} \right.\]
Vậy khẳng định c) sai
d) Số lượng vi khuẩn tối đa (ngưỡng bão hòa) mà môi trường này có thể duy trì là
\[A = 50{e^{2,4}} + \frac{{200}}{3}{e^{2,4}} = \frac{{350}}{3}{e^{2,4}} \approx 1286\]
Vậy khẳng định d) sai.
Câu 3
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) 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 250K ) 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 250K ) 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 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

