Câu hỏi:
2 năm trước

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, phương trình nào dưới đây là phương trình mặt cầu đi qua ba điểm M(2;3;3),N(2;1;1),P(2;1;3) và có tâm thuộc mặt phẳng (α):2x+3yz+2=0.

Trả lời bởi giáo viên

Đáp án đúng: b

- Liệt kê các phương trình mặt cầu cho trong 4 đáp án

+ A cho mặt cầu tâm IA(1,1,1)  và RA=13

+ B cho mặt cầu tâm IB(2,1,3)  và RB=4

+ C cho mặt cầu tâm IC(2,1,3)  và RC=23

+ D cho mặt cầu tâm ID(1,1,1)  và RD=5

- Kiểm tra các tâm có thuộc mặt phẳng (α)  hay không. Loại được đáp án C.

- Ta thấyIAID=I(1,1,1), nên ta tính bán kính R=IM rồi so sánh với RA,RD .

IM=12+42+22=21 . Ta thấy IMRARD. Loại A và D

Hướng dẫn giải:

Xét từng đáp án:

- Xác định tâm mặt cầu và thay vào mặt phẳng.

- Tính bán kính mặt cầu và kiểm tra khoảng cách từ tâm đến các điểm A,B,C bằng bán kính.

Giải thích thêm:

Tự luận:

MN=(0;4;4), NP=(4;0;4)

Gọi (P) và (Q) lần lượt là mặt phẳng trung trực của MN và NP.

Khi đó tâm I của mặt cầu thuộc (P) và (Q)

Ta có:

(P) qua trung điểm A(2;1;1) của MN và nhận vecto n1=(0;1;1) làm vecto pháp tuyến nên có phương trình:

y1+z1=0y+z2=0

(Q) qua trung điểm B(0;-1;1) của NP và nhận vecto n2=(1;0;1) làm vecto pháp tuyến nên có phương trình:

x0(z1)=0xz+1=0

Do I là tâm mặt cầu đi qua 3 điểm M,N,P nên I phải thuộc mặt phẳng trung trực của MN và NP.

Khi đó tọa độ của I là nghiệm của hệ

{2x+3yz+2=0y+z2=0xz+1=0{x=2y=1z=3

=> I(2;-1;3)

=> R=4

Mặt cầu cần tìm là:

(x2)2+(y+1)2+(z3)2=16

x2+y2+z24x+2y6z2=0

Câu hỏi khác