Trong hệ trục tọa độ $O x y z$, có bao nhiêu điểm \(M\) trên trục hoành có hoành độ nguyên sao cho từ \(M\) kẻ được hai tiếp tuyến đến mặt cầu \((S):{(x - 1)^2} + {(y - 2)^2} + {(z + 3)^2} = 1\) và song song với \((Q):2x + y + 2z = 0\).
Trả lời bởi giáo viên
Gọi \(M(m;0;0)\). Gọi \((P)\) là mặt phẳng chứa hai tiếp tuyến.
Khi đó .
Do \(M(m;0;0) \in (P)\)\( \Rightarrow (P):2x + y + 2z - 2m = 0\).
Ta có mặt phẳng \((P)\) cắt mặt cầu \((S)\) và \(M\) nằm ngoài mặt cầu nên:
\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{d(I;(P)) < R}\\{IM > R}\end{array}} \right.\) \( \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{|2 + 2 - 6 - 2m| < 3}\\{{{(m - 1)}^2} + {{( - 2)}^2} + {3^2} > 1(ld)}\end{array}} \right.\) \( \Leftrightarrow | - 2m - 2| < 3 \Leftrightarrow - \dfrac{5}{2} < m < \dfrac{1}{2}\)
\(m \in \mathbb{Z} \Rightarrow m \in \{ - 2; - 1;0\} \)
Loại \(m = 0\) vì \(M(0;0;0) \in (Q)\). Vậy có 2 điểm \(M\) thỏa mãn đề bài.
Hướng dẫn giải:
- Gọi \(M(m;0;0)\). Gọi \((P)\) là mặt phẳng chứa hai tiếp tuyến.
- \((P)\) cắt mặt cầu \((S)\) và \(M\) nằm ngoài mặt cầu nên:
\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{d(I;(P)) < R}\\{IM > R}\end{array}} \right.\)