Trong không gianvới hệ tọa độ Oxyz, cho mặt phẳng ( α ) có phương trình 2 x − 2 y − z + 2 = 0 và mặt cầu ( S ) : x 2 + y 2 + z 2 − 2 x + 6 y + 4 z − 22 = 0 . Chứng minh rằng mặt phẳng ( α ) cắt mặt cầu (S) theo một đường tròn. Xác định tọa độ tâm và tính bán kính của đường tròn đó.
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt phẳng (α) có phương trình 2x−2y−z+2=0 và mặt cầu (S):x2+y2+z2−2x+6y+4z−22=0. Chứng minh rằng mặt phẳng (α) cắt mặt cầu (S) theo một đường tròn. Xác định tọa độ tâm và tính bán kính của đường tròn đó.
TN
T. Nhã
Giáo viên
Xác nhận câu trả lời
Giải thích
Mặt cầu (S) có tâm I(1;-3;-2) và bán kính R=6
d ( I , ( α ) ) = 1 + 4 + 4 ∣ 2.1 − 2. ( − 3 ) − ( − 2 ) + 2 ∣ = 3 12 = 4 < R ⇒ đ p c m
Gọi H và r lần lượt là tâm và bán kính của đường tròn giao tuyến, H là hình chiếu vuông góc của I trên ( α )
I H = d ( I , ( α ) ) = 4 , r = R 2 − I H 2 = 2 5
Tọa độ H là nghiệm của hệ phương trình
⎩ ⎨ ⎧ x = 1 + 2 t y = − 3 − 2 t z = − 2 − t 2 x − 2 y − z + 2 = 0 ⇒ t = − 3 4 ⇒ H ( − 3 5 ; − 3 1 ; − 3 2 )
Mặt cầu (S) có tâm I(1;-3;-2) và bán kính R=6
d(I,(α))=1+4+4∣2.1−2.(−3)−(−2)+2∣=312=4<R⇒đpcm
Gọi H và r lần lượt là tâm và bán kính của đường tròn giao tuyến, H là hình chiếu vuông góc của I trên (α)