Câu hỏi:
2 năm trước
Có bao nhiêu mặt cầu \(\left( S \right)\) có tâm thuộc đường thẳng \(\Delta :\frac{x-3}{2}=\frac{y-1}{-1}=\frac{z-1}{-2}\) đồng thời tiếp xúc với hai mặt phẳng \(\left( {{\alpha _1}} \right):2x + 2y + z - 6 = 0\) và \(\left( {{\alpha }_{2}} \right):x-2y+2z=0\)
Trả lời bởi giáo viên
Đáp án đúng: c
Phương trình tham số của đường thẳng \(\Delta :\left\{ \begin{array}{l}x = 3 + 2t\\y = 1 - t\\z = 1 - 2t\end{array} \right.\)
Gọi tâm \(I \in \Delta \)\( \Rightarrow I\left( {3 + 2t;1 - t;1 - 2t} \right)\)
Vì mặt cầu \(\left( S \right)\) đồng thời tiếp xúc với hai mặt phẳng \(\left( {{\alpha }_{1}} \right)\) và \(\left( {{\alpha _2}} \right)\) nên \(d\left( I,\left( {{\alpha }_{1}} \right) \right)\)\(=d\left( I,\left( {{\alpha }_{2}} \right) \right)\)
\( \Leftrightarrow \frac{{\left| {2\left( {3 + 2t} \right) + 2\left( {1 - t} \right) + 1 - 2t - 6} \right|}}{{\sqrt {{2^2} + {2^2} + {1^1}} }}\)\( = \frac{{\left| {3 + 2t - 2\left( {1 - t} \right) + 2\left( {1 - 2t} \right)} \right|}}{{\sqrt {{2^2} + {2^2} + {1^1}} }}\)\( \Leftrightarrow \frac{{\left| 3 \right|}}{3} = \frac{{\left| 3 \right|}}{3}\) (luôn đúng).
Vậy có vô số mặt phẳng tiếp xúc với cả hai mặt phẳng.
Hướng dẫn giải:
Tham số hóa tọa độ tâm mặt cầu và sử dụng điều kiện tiếp xúc khi khoảng cách từ tâm đến mặt phẳng bằng bán kính mặt cầu
