Trong không gian Oxyz cho điểm E ( 2 ; 1 ; 3 ) , mặt phẳng ( P ) : 2 x + 2 y − z − 3 = 0 và mặt cầu ( S ) : ( x − 3 ) 2 + ( y − 2 ) 2 + ( z − 5 ) 2 = 36 Gọi Δ là đường thẳng đi qua E nằm trong mặt phẳng ( P ) và cắt ( S ) tại hai điểm có khoảng cách nhỏ nhất. Phương trình của Δ là
Trong không gian Oxyz cho điểm E(2;1;3), mặt phẳng (P):2x+2y−z−3=0 và mặt cầu (S):(x−3)2+(y−2)2+(z−5)2=36 Gọi Δ là đường thẳng đi qua E nằm trong mặt phẳng (P) và cắt (S) tại hai điểm có khoảng cách nhỏ nhất. Phương trình của Δ là
RR
R. Robo.Ctvx5
Giáo viên
Xác nhận câu trả lời
Giải thích
Mặt cầu ( S ) ( x − 3 ) 2 + ( y − 2 ) 2 + ( z − 5 ) 2 = 36 có tâm I ( 3 ; 2 ; 5 ) và bán kính R = 6
Ta có:
Do đó điểm E nằm trong mặt cầu ( S )
Ta lại có: E ∈ ( P ) và nên giao điểm của ( Δ ) và ( S ) nằm trên đường tròn giao tuyến ( C ) tâm K của mặt phẳng ( P ) và mặt cầu ( S ) , trong đó K là hình chiếu vuông góc của I lên mặt phẳng ( P )
Giả sử Δ ∩ ( S ) = { A ; B } . Độ dài AB nhỏ nhất khi và chỉ khi d ( K , Δ ) lớn nhất.
Gọi F là hình chiếu của Ktrên ( Δ ) khi đó d ( K ; Δ ) = K F ≤ K E .
Dấu "="xảy ra khi và chỉ khi F ≡ E
Ta có .
Ta có: , cùng phương với .
Vì nên có một vectơ chỉ phương là .
Suy ra phương trình đường thẳng
Mặt cầu (S)(x−3)2+(y−2)2+(z−5)2=36 có tâm I(3;2;5) và bán kính R=6
Ta có:
Do đó điểm E nằm trong mặt cầu (S)
Ta lại có: E∈(P) và nên giao điểm của (Δ) và (S) nằm trên đường tròn giao tuyến (C) tâm K của mặt phẳng (P) và mặt cầu (S), trong đó K là hình chiếu vuông góc của I lên mặt phẳng (P)
Giả sử Δ∩(S)={A;B}. Độ dài AB nhỏ nhất khi và chỉ khi d(K,Δ) lớn nhất.
Gọi F là hình chiếu của K trên(Δ) khi đó d(K;Δ)=KF≤KE.
Dấu "=" xảy ra khi và chỉ khi F≡E
Ta có .
Ta có: , cùng phương với .
Vì nên có một vectơ chỉ phương là .
Suy ra phương trình đường thẳng