Giải SBT Toán 12 Chân trời sáng tạo Bài 3. Phương trình mặt cầu có đáp án
46 người thi tuần này 4.6 190 lượt thi 7 câu hỏi
🔥 Đề thi HOT:
5920 câu Trắc nghiệm tổng hợp môn Toán 2023 có đáp án (Phần 1)
135 câu Bài tập Hình học mặt nón, mặt trụ, mặt cầu cực hay có lời giải (P1)
80 câu Bài tập Hình học Khối đa diện có lời giải chi tiết (P1)
79 câu Chuyên đề Toán 12 Bài 2 Dạng 1: Xác định vectơ pháp tuyến và viết phương trình mặt phẳng có đáp án
148 câu Bài tập Hình học mặt nón, mặt trụ, mặt cầu từ đề thi Đại học có lời giải (P1)
Nội dung liên quan:
Danh sách câu hỏi:
Lời giải
Ta có:
IA = \[\sqrt {{{\left( {2 - 3} \right)}^2} + {{\left( { - 1 - 1} \right)}^2} + {{\left( {5 - 4} \right)}^2}} = \sqrt 6 < 5\] hay IA < R.
Do đó, điểm A nằm trong mặt cầu (S).
IB = \[\sqrt {{{\left( {2 - \left( { - 1} \right)} \right)}^2} + {{\left( { - 1 - 11} \right)}^2} + {{\left( {4 - 14} \right)}^2}} \] \[ = \sqrt {253} > 5\] hay IB > R.
Do đó, điểm B nằm ngoài mặt cầu (S).
IC = \[\sqrt {{{\left( {2 - 6} \right)}^2} + {{\left( { - 1 - 2} \right)}^2} + {{\left( {4 - 4} \right)}^2}} \] = 5 = R.
Do đó, điểm C nằm trên mặt cầu (S).
Lời giải
a) (S) có tầm I(−5; 7; 6) và bán kính R = 9 nên có phương trình là:
(x + 5)2 + (y – 7)2 + (z – 6)2 = 92 hay (x + 5)2 + (y – 7)2 + (z – 6)2 = 81.
b) (S) có tâm I(0; −3; 0) và đi qua điểm M(4; 0; −2) có:
Bán kính R = IM = \[\sqrt {{{\left( {4 - 0} \right)}^2} + {{\left( {0 - \left( { - 3} \right)} \right)}^2} + {{\left( { - 2 - 0} \right)}^2}} = \sqrt {29} \].
Phương trình mặt cầu (S) là: x2 + (y + 3)2 + z2 = 29.
c) Tâm I của mặt cầu (S) đường kính EF chính là trung điểm của EF.
Do đó, ta có: \[\left\{ \begin{array}{l}{x_I} = \frac{{1 + 11}}{2} = 6\\{y_I} = \frac{{5 + 3}}{2} = 4\\{z_1} = \frac{{9 + 1}}{2} = 5\end{array} \right.\] ⇒ I(6; 4; 5).
Bán kính R = IE = \[\sqrt {{{\left( {6 - 1} \right)}^2} + {{\left( {5 - 4} \right)}^2} + {{\left( {9 - 5} \right)}^2}} = \sqrt {42} \].
Vậy phương trình mặt cầu (S) là: (x – 6)2 + (y – 4)2 + (z – 5)2 = 42.
Lời giải
a) Mặt cầu (S) có tâm I(7; 3; −4) và bán kính R = 7.
b) Mặt cầu (S') có tâm I(0; −1; 2) và bán kính R = \[\sqrt {11} \].
c) Mặt cầu (S'') có tâm I(0; 0; 0) và bán kính R = 5.
Lời giải
a) Phương trình 4x2 + y2 + z2 – 2x – 14y – 7z + 4 = 0 không phải là phương trình mặt cầu do hệ số của x2 và y2 khác nhau.
b) Phương trình x2 + y2 + z2 + 6x – 4y – 4z – 19 = 0 có dạng
x2 + y2 + z2 – 2ax – 2by – 2cz + d = 0 với a = −3; b = 2; c = 2; d = −19.
Ta có: a2 + b2 + c2 − d = 9 + 4 + 4 + 19 = 36 > 0, suy ra phương trình đã cho là phương trình mặt cầu tâm I(−3; 2; 2), bán kính R = .
c) Phương trình x2 + y2 + z2 – 4x – 4y – 6z + 40 = 0, có dạng:
x2 + y2 + z2 – 2ax – 2by – 2cz + d = 0 với a = 2; b = 2, c = 3 và d = 40.
Ta thấy a2 + b2 + c2 – d = 4 + 4 + 9 – 40 = −23 < 0.
Suy ra phương trình đã cho không phải là phương trình mặt cầu.
Lời giải
a) Ta có phương trình tham số của đường thẳng d là: \[\left\{ \begin{array}{l}x = 24 + t\\y = 24 + t\\z = 24 + 3,25t.\end{array} \right.\]
Xét điểm M(24 + t; 24 + t; 24 + 3,25t) thuộc đường thẳng d.
Thay tọa độ của M vào phương trình mặt cầu (S), ta được:
(24 + t – 24)2 + (24 + t – 24)2 + (24 + 3,25t – 24)2 = 100 ⇔ t = \[ \pm \frac{{40\sqrt {201} }}{{201}}\].
Vậy d cắt (S) tại hai điểm \[M\left( {24 + \frac{{40\sqrt {201} }}{{201}};24 + \frac{{40\sqrt {201} }}{{201}};24 + \frac{{130\sqrt {201} }}{{201}}} \right)\] hoặc
\[M'\left( {24 - \frac{{40\sqrt {201} }}{{201}};24 - \frac{{40\sqrt {201} }}{{201}};24 - \frac{{130\sqrt {201} }}{{201}}} \right)\].
b) Vectơ chỉ phương của d và trục Oz lần lượt là \[\overrightarrow a = \left( {1;1;3,25} \right),\overrightarrow k = \left( {0;0;1} \right)\].
Ta có: cos(d; Oz) = \[\frac{{\left| {\overrightarrow a .\overrightarrow k } \right|}}{{\left| {\overrightarrow a } \right|.\left| {\overrightarrow k } \right|}} = \frac{{\left| {3,25} \right|}}{{\sqrt {{1^2} + {1^2} + 3,{{25}^2}} .\sqrt {{0^2} + {0^2} + {1^2}} }} \approx 0,917\].
Suy ra (d, Oz) ≈ 23,5°.
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.
38 Đánh giá
50%
40%
0%
0%
0%