Trong không gian Oxyz cho mặt cầu ( S ) : x 2 + y 2 + z 2 − 2 x − 4 y − 6 z − 2 = 0 và mặt phẳng ( α ) : 4 x + 3 y − 12 z + 10 = 0 .Lập phương trình mặt phẳng ( β ) thỏa mãn đồng thời các điều kiện: Tiếp xúc với (S), song song với ( α ) và cắt trục Oz ở điểm có cao độ dương
Trong không gian Oxyz cho mặt cầu (S):x2+y2+z2−2x−4y−6z−2=0 và mặt phẳng (α):4x+3y−12z+10=0. Lập phương trình mặt phẳng (β) thỏa mãn đồng thời các điều kiện: Tiếp xúc với (S), song song với (α) và cắt trục Oz ở điểm có cao độ dương
4x+3y−12z−78=0
4x+3y−12z−26=0
4x+3y−12z+78=0
4x+3y−12z+26=0
NH
N. Huỳnh
Giáo viên
Xác nhận câu trả lời
Giải thích
Đáp án C
Phương pháp:
Mặt phẳng ( β ) tiếp xúc với mặt cầu tâm I, bán kính R ⇒ d ( I ; ( β ) ) = R
( α ) // ( β ) ⇒ ( β ) nh ậ n n α làm VTPT.
Cách giải:
Ta có: n α = ( 4 ; 3 ; − 12 )
Vì ( α ) // ( β ) ⇒ ( β ) nh ậ n n α = ( 4 ; 3 ; − 12 ) làm VTPT.
⇒ ( β ) : 4 x + 3 y − 12 z + d = 0. ( d = 10 )
Ta có: (S)có tâm I (1;2;3)và bán kính R = 1 + 2 2 + 3 2 + 2 = 4
Mặt phẳng ( β ) tiếp xúc với mặt cầu ( S ) ⇒ d ( I ; ( β ) ) = R
⇔ 4 2 + 3 2 + 1 2 2 ∣ 4.1 + 3.2 − 12.3 + d ∣ = 4 ⇔ ∣ d − 26 ∣ = 52 ⇔ [ d − 26 = 52 d − 26 = − 52 ⇔ [ d = 78 d = − 26 ⇒ [ ( β 1 ) : 4 x + 3 y − 12 z + 78 = 0 ( β 2 ) : 4 x + 3 y − 12 z − 26 = 0
Gọi M ( 0 ; 0 ; z 0 ) ( z 0 > 0 ) là giao điểm của Oz và các mặt phẳng ( β 1 ) , ( β 2 )
⇒ [ M ∈ ( β 1 ) ⇒ − 12 z 0 + 78 = 0 ⇔ z 0 = 2 13 ( t m ) M ∈ ( β 2 ) ⇒ − 12 z 0 − 26 = 0 ⇔ z 0 = 6 13 ( k t m )
Đáp án C
Phương pháp:
Mặt phẳng (β) tiếp xúc với mặt cầu tâm I, bán kính R⇒d(I;(β))=R
(α)//(β)⇒(β)nhậnnα làm VTPT.
Cách giải:
Ta có: nα=(4;3;−12)
Vì (α)//(β)⇒(β)nhậnnα=(4;3;−12) làm VTPT.
⇒(β):4x+3y−12z+d=0.(d=10)
Ta có: (S) có tâm I (1;2;3) và bán kính R=1+22+32+2=4
Mặt phẳng (β) tiếp xúc với mặt cầu (S)⇒d(I;(β))=R