TÀI LIỆU ÔN THI THPT QUỐC GIA MÔN TOÁN PHƯƠNG PHÁP HÌNH HỌC 12 - CHƯƠNG III CHỦ ĐỀ 4.4 PTMC có tâm và tiếp xúc với đường thẳng.. Tìm tọa độ tiếp điểm.. Phương trình mặt cầu S có tâm I
Trang 1TÀI LIỆU ÔN THI THPT QUỐC GIA MÔN TOÁN PHƯƠNG PHÁP
HÌNH HỌC 12 - CHƯƠNG III CHỦ ĐỀ 4.4 PTMC có tâm và tiếp xúc với đường thẳng Tìm tọa độ tiếp điểm.
MỨC ĐỘ 3
Câu 1 [2H3-4.4-3] [THPT HÀM LONG] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho điểm
1; 0; 0
I và đường thẳng
2
1
Phương trình mặt cầu S có tâm I và tiếp xúc
với đường thẳng d là
A x12y2z2 10 B x12y2z2 10
C x12y2z2 5 D x12y2z2 5
Hướng dẫn giải Chọn C.
Gọi H là hình chiếu của I lên đường thẳng d H2t;1 2 ;1 t t Vectơ chỉ phương của d
là u 1;2;1
Ta có IH3t;1 2 ;1 t t
; IH u 0 3t2 1 2 t 1 t 0 t 1,H1; 1;0
2 2
R IH Phương trình mặt cầu ( )S : x12y2z2 5
Câu 2 [2H3-4.4-3] [THPT Lý Nhân Tông] Phương trình mặt cầu S tâm I1; 3;5 và tiếp xúc với
đường thẳng 1 2
là
A x12 y– 32z 52 14 B (x1)2y– 32z 52 2 65 .
C (x1)2y– 32z 52 49 D (x1)2y– 32z 52 7 .
Hướng dẫn giải Chọn A.
Bán kính mặt cầu là khoảng cách từ I đến d
Đường thẳng d đi qua M0; 1; 2 và có VTCP u1; 1; 1
, IM u, 14
d M d
u
Câu 3 [2H3-4.4-3] [THPT Hùng Vương-PT] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho điểm
2; 3; 4
I và đường thẳng : 2 2
Mặt cầu tâm I tiếp xúc với đường thẳng
d tại điểm H Tìm tọa độ điểm H
A H 1;0; 1 B H 4; 2; 2
C 1; 1; 1
H
Hướng dẫn giải Chọn A.
Vì mặt cầu tâm I tiếp xúc với đường thẳng d tại điểm Hnên Hlà hình chiếu của I lên d
TRANG 1
Trang 2TÀI LIỆU ÔN THI THPT QUỐC GIA MÔN TOÁN PHƯƠNG PHÁP
Ta có d có phương trình tham số:
2 3
2 2
và có một VTCP u d 3; 2; 1
2 3 ; 2 2 ;
4 3 ;1 2 ; 4
IH t t t
Mà u IH d 0 3 4 3 t2 5 2 t1 4 t 0 t 1 H1;0; 1
Câu 4 [2H3-4.4-3] [THPT Chuyên Quang Trung] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho
(0; 2;3)
I Phương trình mặt cầu tâm I tiếp xúc với trục Oy là.
A. x2(y2)2(z3 )22 B. x2 (y2)2(z3 )23
2 ( ) ( 3 ) 9
Hướng dẫn giải Chọn D.
Gọi H là hình chiếu của (I 0; 2;3) lên Oy H(0; 2;0).
Mặt cầu tâm I tiếp xúc với trục Oy R d I Oy ; IH 3
Phương trình mặt cầu: x2(y 2)2(z 3 )29
TRANG 2