Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho đường thẳng d: x−13−1=y+11=z4 và mặt cầu (S):x2+y2+z2−2x−4y−6z−67=0. Qua d dựng các mặt phẳng tiếp xúc với (S) lần lượt tại T1,T2. Tìm tọa độ trung điểm H của T1T2.
Trả lời bởi giáo viên
(S):x2+y2+z2−2x−4y−6z−67=0 có tâm I(1;2;3), bán kính R=9.
Gọi M là hình chiếu vuông góc của I lên đường thẳng d.
+) Tìm tọa độ điểm M:
Mặt phẳng (α)qua I vuông góc d có phương trình:
−1(x−1)+1(y−2)+4(z−3)=0⇔−x+y+4z−13=0M∈d⇒M(13−t;−1+t;4t)M∈(α)⇒−(13−t)+(−1+t)+4.4t−13=0⇔18t−27=0⇔t=32⇒M(232;12;6)⇒IM=9√62
* Xét mặt phẳng qua I và vuông góc d:
H là trung điểm của T1T2⇒H=T1T2∩IM
Khi đó, IH=R2IM=819√62=3√6⇒IHIM=3√69√62=23⇒→IH=23→IM
Ta có: →IH=(xH−1;yH−2;zH−3);→IM=(212;−32;3)⇒{xH=8yH=1zH=5⇒H(8;1;5)
Hướng dẫn giải:
- Tìm tọa độ hình chiếu M của tâm I lên d.
- Tìm tọa độ điểm H là giao điểm của T1T2 với IM bằng phương pháp véc tơ.