Tìm tọa độ tiếp điểm.. Hướng dẫn giải Chọn B.. Hướng dẫn giải Chọn C.. Hướng dẫn giải Chọn B.. Gọi mặt cầu cần tìm là S.. Hướng dẫn giải Chọn A... Hướng dẫn giải Chọn C.. Phương trình m
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 2
Câu 1 [2H3-4.3-2] [THPT Hà Huy Tập] Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz cho điểm,
(1; 1;1)
I và mặt phẳng : 2x y 2z10 0 Mặt cầu S tâm I tiếp xúc có phương trình là
A S : x12y12z12 1 B S : x12y12z12 9
C S : x12y12z12 1 D S : x12y12z12 3
Hướng dẫn giải
Chọn B.
Bán kính của mặt cầu S tiếp xúc mp là:
, 2 1 2 10 3
9
Phương trình mặt cầu S tâm I1; 1;1 , bán kính R 3 là:
S : x12y12z12 9.
Câu 2 [2H3-4.3-2] [Sở GDĐT Lâm Đồng lần 06] Trong không gian Oxyz, cho tứ diện ABCD với
1;6; 2 ; 5;1;3
A B ; C4;0;6; D 5;0;4 .Viết phương trình mặt cầu S có tâm D và tiếp xúc với mặt phẳng ABC là:
A : 52 2 42 8
223
223
C 2 2 2 4
223
223
Hướng dẫn giải
Chọn A.
Ta có:
4; 5;1 ; 3; 6; 4 14;13;9
ABC
Phương trình mặt phẳng ABC là: 14x13y9z110 0 .
; 14.5 13.0 9.4 1102 2 2 4
446
14 13 9
Vậy phương trình mặt cầu là: 2 2 2 8
223
Câu 3 [2H3-4.3-2] [THPT chuyên Lương Thế Vinh] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho
mặt cầu S có phương trình x2y2z2 4x 8y12z 7 0 Mặt phẳng tiếp xúc với S
tại điểm P 4;1; 4 có phương trình là.
A 9y16z 73 0 B 8x7y8z 7 0
C 6x3y2z13 0 D 2x 5y10z53 0
Hướng dẫn giải
Trang 2Mặt cầu S có tâm là I2; 4;6 và bán kính R 7.
6; 3; 2
IP
Mặt phẳng cần tìm có phương trình là: 6x43y12z 4 0
6x 3y 2z 13 0
Câu 4 [2H3-4.3-2] [THPT chuyên Lê Quý Đôn] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, phương
trình nào dưới đây là phương trình mặt cầu có tâm I1; 2; 1 và tiếp xúc với mặt phẳng
P : x 2y 2z 8 0 ?
A x12y22z12 9 B x12y 22z12 9
C x12y 22 z12 3 D x12y22z12 3
Hướng dẫn giải
Chọn C.
Ta có d I P 3
Câu 5 [2H3-4.3-2] [Minh Họa Lần 2] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, phương trình nào dưới
dây là phương trình mặt cầu có tâm I1; 2; 1 và tiếp xúc với mặt phẳng
P x: 2y 2z 8 0 ?
A x12y 22z12 3 B x12y 22z129
C x12y22z12 3 D x12y22z12 9
Hướng dẫn giải
Chọn B.
Gọi mặt cầu cần tìm là ( )S
Ta có ( )S là mặt cầu có tâm I(1;2; 1) và bán kính R
Vì ( )S tiếp xúc với mặt phẳng ( ) :P x 2y 2z 8 0 nên ta có
1 2.2 2.( 1) 8
1 ( 2) ( 2)
Vậy phương trình mặt cầu cần tìm là x12y 22z12 9
Câu 6 [2H3-4.3-2] [BTN 173] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho mặt cầu tâm I4; 2; 2
bán kính R tiếp xúc với mặt phẳng :12x 5z19 0 Tính bán kínhR
Hướng dẫn giải
Chọn A.
Ta có:
12.4 5 2 19
3
I
Trang 3Câu 7 [2H3-4.3-2] [SỞ GD-ĐT ĐỒNG NAI] Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz cho mặt
phẳng P có phương trình là 2x2y z 16 0 Viết phương trình của mặt cầu S có tâm
3;1;0
I , biết S tiếp xúc với mặt phẳng P
A S : x 32y12z2 16 B S : x32y12z2 16
C S : x32y 12z2 16 D S : x32y12z2 4
Hướng dẫn giải
Chọn C.
Vì S tiếp xúc với P nên S có bán kính
2
2 2
2 3 2.1 0 16
Phương trình mặt cầu S : x32y12z2 16
Câu 8 [2H3-4.3-2] [THPT Gia Lộc 2] Viết phương trình mặt cầu tâm I1; 1;1 và tiếp xúc với mặt
phẳng có phương trình x2y 2z 3 0 :
A. x12 y12z12 4 B. x12y12z12 4
C. x12y12z12 2 D. x12y12z12 2
Hướng dẫn giải
Chọn B.
Ta có: R d I , 2
Vậy phương trình mặt cầu x12y12z12 4
Câu 9 [2H3-4.3-2] [Cụm 4 HCM] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho điểm , A 1;3;2 và
mặt phẳng P : 3x6y 2z 4 0 Phương trình mặt cầu tâm ,A tiếp xúc với mặt phẳng P
là
A. 12 32 22 1
49
C. x12y 32z 22 7 D. x12y 32z 22 1
Hướng dẫn giải
Chọn D.
Bán kính mặt cầu cần tìm:
2
2 2
3 18 4 4
Do đó, S : x12 y 32z 22 1
Câu 10 [2H3-4.3-2] [THPT Thuận Thành 2] Trong không gian tọa độ Oxyz , cho điểm M1; 1; 2
và mặt phẳng :x y 2z3 Viết phương trình mặt cầu S có tâm M tiếp xúc với mặt phẳng
3
6
Trang 4C. : 2 2 2 2 2 4 16 0
3
6
Hướng dẫn giải
Chọn B.
Ta có: M, 1 1 4 3 1
Phương trình mặt cầu S có tâm M tiếp xúc với mặt phẳng là
6
Câu 11 [2H3-4.3-2] [THPT Nguyễn Chí Thanh - Khánh Hòa] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz
, cho mặt phẳng P : 2x2y z 3 0 và điểm I1;2 3 Mặt cầu S tâm I và tiếp xúc mặt phẳng P có phương trình
A ( ) : (S x1)2(y 2)2(z 3)2 4 B ( ) : (S x1)2(y 2)2(z3)2 2
C ( ) : (S x1)2(y 2)2(z3)2 16 D ( ) : (S x1)2(y 2)2(z3)2 4
Hướng dẫn giải
Chọn D.
Ta có ; 2 4 3 3 2
4 4 1
Vậy phương trình mặt cầu là ( ) :S x12y 22z32 4
Câu 12 [2H3-4.3-2] [Sở GDĐT Lâm Đồng lần 06] Trong không gian Oxyz, cho tứ diện ABCD với
1;6; 2 ; 5;1;3
A B ; C4;0;6; D 5;0;4 .Viết phương trình mặt cầu S có tâm D và tiếp xúc với mặt phẳng ABC là:
A 2 2 2 8
223
223
C 2 2 2 4
223
223
Hướng dẫn giải
Chọn A.
Ta có:
4; 5;1 ; 3; 6; 4 14;13;9
ABC
Phương trình mặt phẳng ABC là: 14x13y9z110 0
; 14.5 13.0 9.4 1102 2 2 4
446
14 13 9
Vậy phương trình mặt cầu là: : 52 2 42 8
223
Câu 13 [2H3-4.3-2] [TTGDTX Nha Trang - Khánh Hòa] Phương trình mặt cầu S có tâm
1; 2;1
I và tiếp xúc với mặt phẳng P : x 2y 2z 2 0 là
A x12y 22z12 9 B x12y 22z12 3
Trang 5C x12y 22z12 9 D x12y 22z12 3.
Hướng dẫn giải
Chọn C.
Tâm I 1; 2;1, , 1 4 2 2 3
3
R d I P
Câu 14 [2H3-4.3-2] [TTGDTX Cam Ranh - Khánh Hòa] Viết phương trình mặt cầu S có tâm
1;2;1
I và tiếp xúc với mặt phẳng P x: 2y 2z 2 0
A x12 y 22 z 12 9 B x12 y 22 z 12 3
C x12 y 22 z12 9 D x12 y 22 z12 3
Hướng dẫn giải
Chọn A.
S tiếp xúc P
2 2 2
1 2.2 2.1 2
Vậy S có dạng: x12 y 22 z 12 9
Câu 15 [2H3-4.3-2] [THPT chuyên Lê Quý Đôn] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, phương
trình nào dưới đây là phương trình mặt cầu có tâm I1; 2; 1 và tiếp xúc với mặt phẳng
P : x 2y 2z 8 0 ?
A x12y22z12 9 B x12y 22z12 9
C x12y 22 z12 3 D x12y22z12 3
Hướng dẫn giải
Chọn C.
Ta có d I P 3
Câu 16 [2H3-4.3-2] [BTN 162] Trong không gian Oxyz, cho điểm M1;1; 2 và mặt phẳng
:x y 2z3 Viết phương trình mặt cầu S có tâm M tiếp xúc với mặt phẳng .
3
S x y z x y z
3
S x y z x y z
3
3
S x y z x y z
Hướng dẫn giải
Chọn A.
Ta có , 1 1 4 3 6
3
1 1 4
M
d
Vậy : 2 2 2 2 2 4 16 0
3
S x y z x y z
Trang 6Câu 17 [2H3-4.3-2] [BTN 162] Mặt cầu tâm I2;2; 2 bán kính R tiếp xúc với mặt phẳng
P : 2x 3y z 5 0 Bán kính R bằng:
A. 4
5
4
5
13.
Hướng dẫn giải
Chọn B.
2
2.2 3.2 2 5 5 ,
14
Câu 18 [2H3-4.3-2] [BTN 173] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho mặt cầu tâm I4; 2; 2
bán kính R tiếp xúc với mặt phẳng :12x 5z19 0 Tính bán kínhR
Hướng dẫn giải
Chọn A.
Ta có:
12.4 5 2 19
3
I
Câu 19 [2H3-4.3-2] [Cụm 4 HCM] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho điểm , A 1;3;2 và
mặt phẳng P : 3x6y 2z 4 0 Phương trình mặt cầu tâm ,A tiếp xúc với mặt phẳng P
là
A. 12 32 22 1
49
C. x12y 32z 22 7 D. x12y 32z 22 1
Hướng dẫn giải
Chọn D.
Bán kính mặt cầu cần tìm:
2
2 2
3 18 4 4
Do đó, S : x12 y 32z 22 1
Câu 20 [2H3-4.3-2] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz viết phương trình mặt cầu , S tâm
2;1;1
I và tiếp xúc với mặt phẳng P x: 2y 2z 5 0
A S :x2y2z2 4x2y2z 5 0 B S : x 22 y12z12 1
C S :x2y2z24x 2y 2z 5 0 D S : x 22y12z12 0
Hướng dẫn giải
Chọn C.
Cách1: Vì mặt cầu S có tâm I và tiếp xúc với mặt phẳng P nên S có bán kính:
; 2 2.1 2 52 2 2 1
Suy ra PT mặt cầu S là x 22 y 12 z 12 1
Trang 72 2 2
Cách 2: Quan sát các đáp án chỉ có đáp án D là có tâm I 2;1;1.
Câu 21 [2H3-4.3-2] [THPT Quoc Gia 2017] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho điểm I1;2;3
và mặt phẳng P : 2x 2y z 40. Mặt cầu tâm I tiếp xúc mặt phẳng P tại điểm H Tìm tọa độ điểm H
A H(1; 1;0) . B H(3;0;2). C H( 3;0; 2) . D H( 1;4;4) .
Hướng dẫn giải
Chọn B.
Điểm H cần tìm chính là hình chiếu vuông góc của tâm I lên mặt phẳng P Phương trình tham số đường thẳng IH là
1 2
2 2 3
Thay tọa độ H vào phương trình mặt phẳng P ta có:
2(1 2 ) 2(2 2 ) 3 t t t 4 0 t 1 H(3;0;2)..
Câu 22 [2H3-4.3-2] [THPT Gia Lộc 2] Viết phương trình mặt cầu tâm I1; 1;1 và tiếp xúc với mặt
phẳng có phương trình x2y 2z 3 0 :
A. x12 y12z12 4 B. x12y12z12 4
C. x12y12z12 2 D. x12y12z12 2
Hướng dẫn giải
Chọn B.
Ta có: R d I , 2
Vậy phương trình mặt cầu x12y12z12 4