khoahoc.vietjack.com

Câu hỏi:

13/06/2026 6 Lưu

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho bốn điểm A(1; 1; 1), B(3; 1; 3), C(1; 3; 3) và D(1; 1; 5).

a) Phương trình mặt cầu tâm O(0; 0; 0) và đi qua điểm A là: x2 + y2 + z2 = 3.
Đúng
Sai
b) Gọi (S) là mặt cầu ngoại tiếp tứ diện ABCD, bán kính R của mặt cầu (S) bằng 2.
Đúng
Sai
c) Phương trình của mặt cầu (S') có tâm C và tiếp xúc với mặt phẳng (P): 2x + 2y – z + 12 = 0 là: (x – 1)2 + (y – 3)2 + (z – 3)2 = 25.
Đúng
Sai
d) Gọi M là điểm di động trên mặt phẳng (Oxy). Giá trị nhỏ nhất của biểu thức T = \(\overrightarrow {MA} \cdot \overrightarrow {MB} \) bằng -2.
Đúng
Sai

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

Hướng dẫn giải

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

a) Đúng. Mặt cầu có tâm O(0; 0; 0) và đi qua điểm A, ta có: R = OA = \(\sqrt {{1^2} + {1^2} + {1^2}} = \sqrt 3 \).

Phương trình cần tìm là: x2 + y2 + z2 = 3.

b) Đúng. Gọi tâm I(a; b; c) ngoại tiếp tứ diện ABCD.

Vì (S) là mặt cầu ngoại tiếp tứ diện ABCD thì IA = IB = IC = ID.

Ta có hệ phương trình:

\(\left\{ \begin{array}{l}I{A^2} = I{B^2}\\I{A^2} = I{C^2}\\I{A^2} = I{D^2}\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}{\left( {a - 1} \right)^2} + {\left( {b - 1} \right)^2} + {\left( {c - 1} \right)^2} = {\left( {a - 3} \right)^2} + {\left( {b - 1} \right)^2} + {\left( {c - 3} \right)^2}\\{\left( {a - 1} \right)^2} + {\left( {b - 1} \right)^2} + {\left( {c - 1} \right)^2} = {\left( {a - 1} \right)^2} + {\left( {b - 3} \right)^2} + {\left( {c - 3} \right)^2}\\{\left( {a - 1} \right)^2} + {\left( {b - 1} \right)^2} + {\left( {c - 1} \right)^2} = {\left( {a - 1} \right)^2} + {\left( {b - 1} \right)^2} + {\left( {c - 5} \right)^2}\end{array} \right.\)

\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}{a^2} - 2a + 1 + {c^2} - 2c + 1 = {a^2} - 6a + 9 + {c^2} - 6c + 9\\{b^2} - 2b + 1 + {c^2} - 2c + 1 = {b^2} - 6b + 9 + {c^2} - 6c + 9\\{c^2} - 2c + 1 = {c^2} - 10c + 25\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}a = 1\\b = 1\\c = 3\end{array} \right.\).

Do đó, I(1; 1; 3), R = IA = \(\sqrt {{{\left( {1 - 1} \right)}^2} + {{\left( {1 - 1} \right)}^2} + {{\left( {3 - 1} \right)}^2}} = 2\).

Vậy bán kính mặt cầu ngoại tiếp tứ diện ABCD bằng 2.

c) Sai. Ta có: R' = d(I, (P)) = \(\frac{{\left| {2 \cdot 1 + 2 \cdot 3 - 3 + 12} \right|}}{{\sqrt {{2^2} + {2^2} + {{\left( { - 1} \right)}^2}} }} = \frac{{17}}{3}\).

Do đó, phương trình mặt cầu tâm C, bán kính R' = \(\frac{{17}}{3}\) là:

(x – 1)2 + (y – 3)2 + (z – 3)2 =\(\frac{{289}}{9}\).

d) Sai. Do điểm M di động trên mặt phẳng (Oxy) nên tọa độ của M là (x; y; 0).

Ta có: \(\overrightarrow {MA} \) = (1 – x: 1 – y; 1);           \(\overrightarrow {MB} \) = (3 – x; 1 – y; 3).

T = \(\overrightarrow {MA} \cdot \overrightarrow {MB} \)= (1 – x)(3 – x) + (1 – y)(1 – y) + 1×3 = x2 – 4x + 3 + y2 – 2y + 1 + 3 = x2 – 4x + y2 – 2y + 7.

Để biểu thức T đạt giá trị nhỏ nhất thì:

T = (x2 – 4x + 4) + (y2 – 2y + 1) + 2 = (x – 2)2 + (y – 1)2 + 2.

Vì (x – 2)2 0 và (y – 1)2 0, Media VietJackx, y nên ta có T 0 + 0 + 2 = 2

Dấu = xảy ra khi và chỉ khi \(\left\{ \begin{array}{l}x - 2 = 0\\y - 1 = 0\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = 2\\y = 1\end{array} \right.\).

Do đó M(2; 1; 0) nên giá trị nhỏ nhất của biểu thức T bằng 2.

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

A. (x + 2)2 + y2 + z2 = 1;

B. (x − 2)2 + y2 + (z − 1)2 = 5;

C. (x − 2)2 + y2 + (z − 1)2 = 4;

D. (x + 2)2 + y2 + (z − 1)2 = 1.

Lời giải

Đáp án đúng là: D

Ta có R = d(A, (Oxy)) = 1.

Suy ra phương trình mặt cầu cần lập có phương trình là:

(x + 2)2 + y2 + (z − 1)2 = 1.

Câu 2

A. (x − 3)2 + (y + 3)2 + (z + 3)2 = 16;

B. (x − 3)2 + (y + 3)2 + (z − 3)2 = 9;

C. (x + 3)2 + (y − 3)2 + (z + 3)2 = 36;

D. (x + 3)2 + (y − 3)2 + (z − 3)2 = 49.

Lời giải

Đáp án đúng là: B

Gọi I(a; b; c) là tâm của mặt cầu cần tìm.

Theo đề ta có \(\left\{ \begin{array}{l}d\left( {I,\left( {Oxy} \right)} \right) = d\left( {I,\left( {Oxz} \right)} \right) = d\left( {I,\left( {Oyz} \right)} \right)\\d\left( {I,\left( {Oyz} \right)} \right) = IA\end{array} \right.\)

\[ \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}\left| a \right| = \left| b \right| = \left| c \right|\\\left| a \right| = \sqrt {{{\left( {1 - a} \right)}^2} + {{\left( { - 1 - b} \right)}^2} + {{\left( {4 - c} \right)}^2}} \end{array} \right.\]

\[ \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}a = 3\\b = - 3\\c = 3\end{array} \right.\].

Suy ra mặt cầu cần lập có tâm I(3; −3; 3) và R = 3 có phương trình là

(x − 3)2 + (y + 3)2 + (z − 3)2 = 9.

Câu 3

A. (x − 3)2 + (y − 4)2 + (z − 2)2 = 16;

B. (x − 3)2 + (y − 4)2 + (z − 2)2 = 4;

C. (x − 3)2 + (y − 4)2 + (z − 2)2 = 5;

D. (x − 3)2 + (y − 4)2 + (z − 2)2 = 25.

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.

Nâng cấp VIP

Câu 4

A. (x − 2)2 + (y − 1)2 + (z + 3)2 = 4;

B. (x − 2)2 + (y − 1)2 + (z + 3)2 = 13;

C. (x − 2)2 + (y − 1)2 + (z + 3)2 = 9;

D. (x − 2)2 + (y − 1)2 + (z + 3)2 = 9.

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.

Nâng cấp VIP

Câu 5

A. x2 + y2 + z2 – 3x = 9;

B. x2 + y2 + z2 = 3;

C. x2 + y2 + z2 = 81;

D. x2 + y2 + z2 = 9.

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.

Nâng cấp VIP

Câu 6

A. (x + 1)2 + (y − 2)2 + (z − 1)2 = 3;

B. (x + 1)2 + (y − 2)2 + (z − 1)2 = 9;

C. (x + 1)2 + (y − 2)2 + (z + 1)2 = 3;

D. (x + 1)2 + (y − 2)2 + (z + 1)2 = 9.

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.

Nâng cấp VIP

Câu 7

A. (x + 1)2 + (y + 2)2 + (z – 1)2 = 3;

B. (x − 1)2 + (y − 2)2 + (z + 1)2 = 3;

C. (x − 1)2 + (y − 2)2 + (z + 1)2 = 9;

D. (x + 1)2 + (y + 2)2 + (z − 1)2 = 9.

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.

Nâng cấp VIP