Tìm tọa độ tiếp điểm.. Hướng dẫn giải Chọn D.. Hướng dẫn giải Chọn A... Tương tự các trường hợp khác.. Hướng dẫn giải Chọn A.. Hướng dẫn giải Chọn A.. Không tồn tại giá trị của m.. Hướng
Trang 1HÌNH HỌC 12 - CHƯƠNG III CHỦ ĐỀ 4.3 PTMC có tâm và tiếp xúc với mặt phẳng Tìm tọa độ tiếp điểm.
MỨC ĐỘ 3
Câu 1. [2H3-4.3-3] [THPT Tiên Lãng] Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz , cho
: 2 2 9 0
mp P x y z Mặt cầu S tâm O tiếp xúc với mp P tại H a b c ; ; Tổng
a b c bằng:
zzzzz.
zzzzz.
Hướng dẫn giải
Chọn D.
Bán kính của S là R d O P , 3
Tiếp điểm H a b c ; ; là hình chiếu vuông góc của O lên mp P
Đường thẳng qua O và P có phương trình : 2
2
x t
H P , giải hệ phương trình 2
2
2 2 9 0
x t
z t
được 1
1; 2; 2
t
Vậy H 1;2; 2 có 1 2 21
Câu 2. [2H3-4.3-3] [TT Hiếu Học Minh Châu] Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho mặt
cầu S đi qua điểm A2; 2;5 và tiếp xúc với các mặt phẳng :x1, :y1,
:z1 Bán kính mặt cầu S bằng.
Hướng dẫn giải
Chọn A.
Gọi I a b c là tâm mặt cầu. ; ;
Ta có:
2 2 2 2
1 1 (*)
1 1 (**)
Từ (*) (**)
2 0
b c
Xét bc:
- Từ (**)
2
a c
a c
- Với a c thay vào (***)
4
a
Trang 2Tương tự các trường hợp khác Chọn A.
Câu 3. [2H3-4.3-3] [THPT Nguyễn Thái Học(K.H)] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho điểm
A 2;1;1 và mp ( ) : 2P x y 2z 1 0 Phương trình mặt cầu tâm A tiếp xúc với mặt phẳng ( )P là:
(x 2) (y1) (z1) 4 B 2 2 2
(x 2) (y1) (z1) 3
(x 2) (y1) (z1) 5 D 2 2 2
(x2) (y1) (z1) 9
Hướng dẫn giải
Chọn A.
Vì mặt cầu tâm A tiếp xúc với ( )P nên bán kính R d A P ,( ) 2
Vậy Phương trình mặt cầu tâm A tiếp xúc với mặt phẳng ( )P là:
(x 2) (y1) (z1) 4
Câu 4. [2H3-4.3-3] [BTN 161] Trong không gian O i j k; ; ; , cho OI 2i3j2k
và mặt phẳng
P có phương trình x 2y 2z 9 0 Phương trình mặt cầu S có tâm I và tiếp xúc với mặt phẳng P là:
A x 22y 32z 229 B x 22y 32z22 9
C x22y 32z22 9 D x 22y32z22 9
Hướng dẫn giải
Chọn A.
2 3 2 2; 3; 2
OI i j k I
Tâm của mặt cầu: I2; 3; 2
Bán kính của mặt cầu:
2 2
2
2 2.3 2 2 9 9
3
Vậy, phương trình mặt cầu S là.
x a 2y b 2z c 2 R2 x 22y 32z22 9
Câu 5. [2H3-4.3-3] [THPT – THD Nam Dinh] Trong không gian với hệ trục Oxyz , cho mặt
phẳng 2
P x y z m m và mặt cầu S : x12y12z12 9 Tìm tất
cả các giá trị thực của tham số m để mặt phẳng P tiếp xúc với mặt cầu S
A. m2;m5 B. m2;m5
C. m4;m7 D. Không tồn tại giá trị của m
Hướng dẫn giải
Chọn B.
S : x12 y12z12 9 có tâm và bán kính lần lượt là I1; 1;1 , R3
Mặt phẳng P tiếp xúc với mặt cầu S khi và chỉ khi d I P ; R
Trang 3 2 2
2
2
2 2 1
5
2 2 1
m
Câu 6. [2H3-4.3-3] [THPT Chuyen LHP Nam Dinh] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho
đường thẳng : 3 2
-= = và hai mặt phẳng ( )P x: - 2y+ 2z= 0, ( )Q x: - 2y+ - 3z 5 0 = Mặt cầu ( )S có tâm I là giao điểm của đường thẳng d và mặt phẳng ( )P . Mặt phẳng ( )Q tiếp xúc với mặt cầu ( )S . Viết phương trình của mặt cầu ( )S .
A ( ) ( )2 ( )2 ( )2 9
14
S x- + -y + -z = B ( ) ( )2 ( )2 ( )2 2
7
C ( ) ( )2 ( )2 ( )2 2
7
14
Hướng dẫn giải
Chọn C.
2
2
Mà I P 2t 2t32t2 0 2t 2 0 t 1 I2;4;3
Gọi R là bán kính của S ta có , Q tiếp xúc với S
2
2 2.4 3.3 5 2
14
Kết hợp với S có tâm I2; 4;3 : 22 42 32 4 2
14 7
Câu 7. [2H3-4.3-3] [Sở GD và ĐT Long An] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho điểm
2; 1; 6
I và đường thẳng : 1 1
x y z
Gọi P là mặt phẳng thay đổi luôn chứa
đường thẳng ; S là mặt cầu có tâm I và tiếp xúc mặt phẳng P sao cho mặt cầu S có
bán kính lớn nhất Tính bán kính R của mặt cầu S
A R 5 B R 3 2 C R 2 5 D R 2 3
Hướng dẫn giải
Chọn B.
Gọi H là hình chiếu của I lên
Ta có: IH d I , d I P ,
Gọi là mặt phẳng chứa I và vuông góc
Ta tìm được :x2y 2z12 0
Tọa độ H là giao điểm của và nên là nghiệm của hệ phương trình:
Trang 4
Vậy: H2; 2; 3 .
Bán kính R IH 023232 3 2
Câu 8. [2H3-4.3-3] [THPT Ngô Quyền] Trong không gian hệ tọa độ Oxyz , cho điểm I1; 2; 4 và
P : 2x2y z 1 0 Viết phương trình mặt cầu S tâm I tiếp xúc với mặt phẳng P
A. x12 y22z 42 4 B. x12y 22z 42 3
C. x12 y 22z 42 9 D. x12y22z42 9
Hướng dẫn giải
Chọn C.
Do
( )P tiếp xúc ( )S nên bán kính R d I P ; 3.
S : x12y 22z 42 9