HÌNH HỌC 12 - CHƯƠNG III CHỦ ĐỀ 4.1 Tìm tọa độ tâm và tính bán kính mặt cầu-Viết PTMC có tâm và bán kính.. Tìm tọa độ tâm I của mặt cầu trên.. Phương trình nào sau đây là phương trình mặ
Trang 1HÌNH HỌC 12 - CHƯƠNG III CHỦ ĐỀ 4.1 Tìm tọa độ tâm và tính bán kính mặt cầu-Viết PTMC có tâm và bán
kính.
MỨC ĐỘ 2
Câu 1 [2H3-4.1-2] [THPT Ngô Sĩ Liên lần 3] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , phương trình
mặt cầu S có tâm I 1;2;1 và đi qua điểm (0; 4; 1)A là
A x12y 22z12 9 B x12y 22z12 3
C x12y 22z12 3 D x12y 22z12 9
Hướng dẫn giải
Chọn A.
.
Ta có: AI 1; 2; 2
, suy ra bán kính mặt cầu S là R AI 3
3
qua I
R
Câu 2 [2H3-4.1-2] [THPT Lê Hồng Phong] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho mặt cầu có
phương trình x2y2z2 2x 4y2z 2 0 Tìm tọa độ tâm I của mặt cầu trên
A I 1; 2;1 . B I 1; 2; 1 C I 1; 2; 1 . D I1; 2;1
Hướng dẫn giải
Chọn B.
Ta có x2y2z22x 4y2z 2 0 (x1)2(y 2)2(z1)2 4
( 1; 2; 1)
I
Câu 3 [2H3-4.1-2] [Sở GDĐT Lâm Đồng lần 06] Mặt cầu S có tâm I 1;2; 3 và đi qua A 1;0;4
có phương trình:
A x12 y 22z32 5 B x12y22z 32 53
C x12 y 22z32 53 D x12y22z 32 5
Hướng dẫn giải
Chọn C.
Ta có: 0; 2;7 53
Vậy PT mặt cầu là: x12y 22z32 53
Câu 4 [2H3-4.1-2] [Sở GD&ĐT Bình Phước] Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz , cho hai
điểm M3; 2;5 , N1;6; 3 Phương trình nào sau đây là phương trình mặt cầu có đường kính MN?
A x12y 22z12 36 B x12y 22z12 6
C x12y22z12 6 D x12y22z12 36
Hướng dẫn giải
Chọn A.
Trang 2Trung điểm MN là I(1; 2;1),MN 12 ( ) :S x12x 22x12 36
Câu 5 [2H3-4.1-2] [THPT Nguyễn Tất Thành] Tìm m để phương trình
3
m m
3
m m
3
m m
3
m m
Hướng dẫn giải
Chọn A.
YCBT m24 2 m12 1 52m 46 0 17m2 68m51 0 1
3
m m
Câu 6 [2H3-4.1-2] [THPT THÁI PHIÊN HP] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt
cầu S x: 2y2z2 2x 2y4z m 2 5 0, với m là tham số thực Tìm m sao cho mặt cầu S có bán kính R 3
A. m 3 2. B. m 2 2. C. m 2. D. m 2 3
Hướng dẫn giải
Chọn B.
Bán kính R 1212 22m2 5 3 1 m2 9 m2 2
Câu 7 [2H3-4.1-2] [THPT CHUYÊN BẾN TRE] Trong không gian với hệ trục Oxyz , cho điểm
1;0; 4 , 1; 2; 3
A. x12 y 22z32 14 B. x12y22z 32 53
C. x12 y 22z32 17 D. x12y 22z32 53
Hướng dẫn giải
Chọn D.
Mặt cầu S có tâm I và đi qua A suy ra bán kính mặt cầu là R IA 53
Phương trình mặt cầu S : x12y 22z32 53 Vậy chọn A
Câu 8 [2H3-4.1-2] [SỞ GD-ĐT ĐỒNG NAI] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho hai điểm
3;1; 6
M và N3;5;0 Viết phương trình mặt cầu S có đường kính MN
A S :x2 y 32z 32 22 B S : x2 y 32 z32 22
C S :x2 y 32z32 22 D S : x2 y32z 32 22
Hướng dẫn giải
Chọn B.
MN
nên phương trình S : x2 y 32 z32 22
Câu 9 [2H3-4.1-2] [THPT HÀM LONG] Cho S là mặt cầu tâm I2;1; 1 và tiếp xúc với P có
phương trình 2x 2y z 3 0 Khi đó bán kính của S là.
Trang 3A 3 B 4
1
3.
Hướng dẫn giải
Chọn A.
R d I P
Câu 10 [2H3-4.1-2] [THPT HÀM LONG] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz Mặt cầu S tâm
3; 4; 0
A x 32y 42 25 B x 32 y 42z2 5
C x2y2z2 25 D x 32y 42z2 25
Hướng dẫn giải
Chọn D.
2 2
x y z
Câu 11 [2H3-4.1-2] [THPT CHUYÊN VINH] Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz cho mặt cầu,
S x: 2y2z2 2x4y 4z m 0 có bán kính R 5 Tìm giá trị của m
A. m 16 B. m 4 C. m 16 D. m 4
Hướng dẫn giải
Chọn C.
Ta có: a1;b2;c2;d m
Theo giả thiết R 5 a2b2c2 d 5 9m 5 m16
Câu 12 [2H3-4.1-2] [SỞ GD-ĐT HÀ TĨNH L2] Trong hệ tọa độ Oxyz , mặt cầu
S :x2y2z2 2x 4y 6z130 có diện tích là:
A. 4
3
Hướng dẫn giải
Chọn C.
Mặt cầu có bán kính R 1 4 9 13 1 nên có diện tích là S4R2 4
Câu 13 [2H3-4.1-2] [THPT Lý Văn Thịnh] Mặt cầu S có tâm I 1;2;1 và tiếp xúc với mặt phẳng
P :x 2y 2z 2 0
A x12y 22z12 3 B x12y 22z12 9.
C x12y 22z12 3 D x12y 22z12 9
Hướng dẫn giải
Chọn D.
3
R d A P
x 1 y 2 z 1 9
Trang 4Câu 14 [2H3-4.1-2] [THPT LÝ THƯỜNG KIỆT] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho S là
mặt cầu tâm (2;1; 1)I và tiếp xúc với mặt phẳng có phương trình 2x 2y z 3 0 Bán kính của S là.
A. 4
2
2
3.
Hướng dẫn giải
Chọn C.
Bán kính mặt cầu R d I , 2
Câu 15 [2H3-4.1-2] [THPT Lương Tài] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho điểm A2;1;1
và mặt phẳng P : 2x y 2z 1 0 Phương trình mặt cầu tâm A tiếp xúc với mặt phẳng
P là.
A x 22y12z12 5 B x 22y12z12 4
C x 22y12z12 3 D x 22y12z12 9
Hướng dẫn giải
Chọn B.
Mặt cầu tâm A tiếp xúc với mặt phẳng P có bán kính R d A P ; 2
Phương trình mặt cầu là x 22y12z12 4
Câu 16 [2H3-4.1-2] [THPT Thuận Thành] Cho hai điểm A2; 0; 3 , 2; 2; 1 B Phương trình
nào sau đây là phương trình mặt cầu đường kính AB ?
A x2y2z22 – 4y z1 0 B x2 y2z2 2y 4z1 0
C x2y2z2 2x 4z 1 0 D x2y2 z2 – 2y4z1 0
Hướng dẫn giải
Chọn D.
Tâm I0;1; 2 là trung điểm AB , R IA 6
S :x2y12z22 6 x2y2z2 2y4z1 0
Câu 17 [2H3-4.1-2] [THPT Thuận Thành] Cho hai điểm (1;1;0),A (1; 1; 4)B Phương trình của
mặt cầu S đường kính AB là
A x12y2z22 5 B x12y2z 22 5
C x2y12z22 5 D x12y2z42 5
Hướng dẫn giải
Chọn A.
AB= - - Þ AB=
uuur
Trang 5
Vì mặt cầu ( )S có đường kính ABÞ ( )S nhận trung điểm I(1;0; 2- ) làm tâm và bán kính
5 2
AB R
Câu 18 [2H3-4.1-2] [THPT Quế Võ 1] Mặt cầu có tâm I1; 2; 3và tiếp xúc với mặt phẳng Oxz là.
A x2y2z2 2x 4y6z10 0 B x2 y2 z2 2x 4y 6z10 0
C x2y2z22x4y6z10 0 D x2y2 z22x4y6z10 0
Hướng dẫn giải
Chọn B.
Ta có: Mặt cầu có tâm I1; 2;3 tiếp xúc Oxz y nên có bán kính sẽ là khoảng cách từ: 0
1; 2;3
S x y z
x y z x y z
Câu 19 [2H3-4.1-2] [THPT Quế Vân 2] Mặt cầu S có tâm I1; 2;1 và tiếp xúc với mặt phẳng
P x: 2y 2z 2 0 là.
A x12y 22z12 3. B x12y 22z12 9.
C x12y 22z12 3. D x12y 22z12 9
Hướng dẫn giải
Chọn B.
2 2
2
Vậy phương trình đường tròn x12y 22z 12 9
Câu 20 [2H3-4.1-2] [Sở GDĐT Lâm Đồng lần 06] Mặt cầu S có tâm I 1;2; 3 và đi qua A 1;0;4
có phương trình:
A x12 y 22z32 5 B x12y22z 32 53
C x12 y 22z32 53 D x12y22z 32 5
Hướng dẫn giải
Chọn C.
Ta có: 0; 2;7 53
Vậy PT mặt cầu là: x12y 22z32 53
Câu 21 [2H3-4.1-2] [Sở GD&ĐT Bình Phước] Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz , cho hai
điểm M3; 2;5 , N1;6; 3 Phương trình nào sau đây là phương trình mặt cầu có đường kính MN?
A x12y 22z12 36 B x12y 22z12 6
C x12y22z12 6 D x12y22z12 36
Hướng dẫn giải
Chọn A.
Trang 6Trung điểm MN là I(1; 2;1),MN 12 ( ) :S x12x 22x12 36
Câu 22 [2H3-4.1-2] [TTGDTX Vạn Ninh - Khánh Hòa] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz ,
phương trình mặt cầu S đi qua điểm A1; 2;3 và có tâm I2; 2;3 có dạng là.
A (x1)2(y2)2(z 3)2 17 B (x 2)2(y 2)2(z 3)2 17
C (x2)2(y2)2(z3)2 17 D (x 2)2(y 2)2(z 3)2 17
Hướng dẫn giải
Chọn D.
Ta có IA 1; 4;0
; rIA 17
(x 2) (y 2) (z 3) 17
Câu 23 [2H3-4.1-2] [BTN 165] Trong không gian Oxyz , cho mặt cầu S có phương trình
S x: 2y2z22x 4y6z 2 0 Tính tọa độ tâm I và bán kính R của S
A Tâm I1; 2;3 và bán kính R 16. B Tâm I1; 2;3 và bán kính R4.
C Tâm I1;2; 3 và bán kính R 4. D Tâm I1;2;3 và bán kính R 4.
Hướng dẫn giải
Chọn C.
Ta có: S x: 2y2z22x 4y6z 2 0 hay S : x12y 22z32 16
Do đó mặt cầu S có tâm I 1;2; 3 và bán kính R 4
Câu 24 [2H3-4.1-2] [BTN 174] Trong không gian Oxyz , cho các phương trình sau, phương trình nào
không phải là phương trình của mặt cầu ?
A x12y 22z12 9 B x2 y2 z2 2x 2y 2z 8 0
C 3x23y23z2 6x12y 24z16 0 D 2x22y22z2 4x2y2z16 0
Hướng dẫn giải
Chọn D.
Muốn là mặt cầu thì a2b2c2 d nhưng đáp án 0 2x22y22z2 4x2y2z16 0
0
a b c d
Câu 25 [2H3-4.1-2] [THPT – THD Nam Dinh] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho hai
điểm A3;2;0 , B1; 2; 4 Viết phương trình mặt cầu S đường kính AB
A S : x12 y 22z 22 32 B S : x12y22z22 8
C S : x12y 22z 22 16 D S : x12y 22z 22 8
Hướng dẫn giải
Chọn D.
2
AB
Trang 7Câu 26 [2H3-4.1-2] [THPT Chuyên Bình Long] Trong không gian với hệ trục toạ độ Oxyz , cho các
điểm A1;0; 2 , B 1; 2; 4 Phương trình mặt cầu đường kính AB là:
A x2 y12 z 32 3 B x2y 12z 32 12
C x2y12 z 32 3 D x2y 12z 32 12
Hướng dẫn giải
Chọn C.
Gọi I x y z là tâm mặt cầu, nên I là trung điểm AB. ; ;
Suy ra tọa độ điểm I 0;1; 3.
Ta có: IA1;1;1 R IA 3
Nên phương trình mặt cầu: x2y12z 32 3
Câu 27 [2H3-4.1-2] [Sở GD và ĐT Long An] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , viết phương
trình mặt cầu S có tâm I1;0; 3 và đi qua điểm M2; 2; 1
A S : x12y2z32 9 B S : x12y2z 32 3
C S : x12y2z32 3 D S : x12y2z 32 9
Hướng dẫn giải
Chọn A.
Ta có
M I2 M I2 M I2 2 12 2 02 1 3 2 3
Từ đó ta có phương trình mặt cầu ( )S có tâm I1;0; 3 và đi qua điểm M2; 2; 1 là:
S : x12y2 z32 9
Câu 28 [2H3-4.1-2] [TTLT ĐH Diệu Hiền] Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho hai điểm
1; 2; 3
A và B5; 4; 7 Phương trình mặt cầu nhận AB làm đường kính là
A x 52y 42z 72 17 B x 32 y12z 52 17
C x 62y 22z102 17 D x12y22z 32 17
Hướng dẫn giải
Chọn B.
Gọi I là tâm mặt cầu nên I là trung điểm AB nên S có tâm I3;1;5 và bán kính R 17.
Suy ra S : x 32y12 z 52 17
Câu 29 [2H3-4.1-2] [BTN 176] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz Hãy xác định tâm I của mặt
2x 2y 2z 8x 4y12z100 0
A. I 4; 2; 6 B. I2; 1;3 C. I 2;1; 3 D. I4; 2;6
Hướng dẫn giải
Chọn C.
Mặt cầu có phương trình là x2y2z24x 2y6z 50 0
Trang 8x 22 y 12 z 32 82
Câu 30 [2H3-4.1-2] [BTN 176] Bán kính của mặt cầu S x: 2y2z2 4x2y10z 5 0 là:
Hướng dẫn giải
Chọn D.
Bán kính của mặt cầu S x: 2y2z2 4x 2 y10z 5 0 là R 22 1252 5 5
Câu 31 [2H3-4.1-2] [BTN 170] Mặt cầu S có đường kính là AB Biết A1; 1;2 và B3;1;4, S
có phương trình là
A. S : x 22y2z 32 3 B. S : x12 y12z12 12
C. S : x12y12z12 3 D. S : x 22y2z 32 12
Hướng dẫn giải
Chọn A.
Tâm I của mặt cầu là trung điểm của AB có tọa độ I2;0;3.
Bán kính R IB 3 2 21 0 24 3 2 3
Phương trình mặt cầu S : x 22y2z 32 3