Đề thi Đánh giá năng lực ĐHQG Hồ Chí Minh năm 2025 có đáp án (Đề 16)

Phương trình mặt phẳng vuông góc với CD và tiếp xúc với mặt cầu ( S ) là:

89/120

Phương trình mặt phẳng vuông góc với CD và tiếp xúc với mặt cầu \(\left( S \right)\) là:      

\[ - 4x - 3y + 5z + 15 + 25\sqrt 2 = 0\]\[ - 4x - 3y + 5z + 15 - 25\sqrt 2 = 0\].

\[ - 4x - 3y + 5z + 15 - 25\sqrt 2 = 0\].

\[ - 4x - 3y + 5z + 15 + 25\sqrt 2 = 0\].

\[4x - 3y + 5z + 15 + 25\sqrt 2 = 0\]\[4x - 3y + 5z + 15 - 25\sqrt 2 = 0\].

Giải thích

Mặt phẳng \[\left( \alpha \right)\]vuông góc với CD có vectơ pháp tuyến \[\overrightarrow {CD} = \left( { - 4; - 3;\,\,5} \right)\]nên có phương trình \[ - 4x - 3y + 5z + m = 0\].

Mặt cầu \(\left( S \right)\) có tâm \[{\rm{I}}\left( {1\,;\,2\,; - 1} \right)\]và bán kính \[{\rm{R = 5}}\].

Mặt phẳng \[\left( \alpha \right)\] tiếp xúc với mặt cầu \(\left( S \right)\) khi và chỉ khi \(d\left( {I,\,\left( \alpha \right)} \right) = R\)

\[ \Leftrightarrow \frac{{\left| { - 4 \cdot 1 - 3 \cdot 2 + 5 \cdot \left( { - 1} \right) + m} \right|}}{{\sqrt {{{\left( { - 4} \right)}^2} + {{\left( { - 3} \right)}^2} + {5^2}} }} = 5 \Leftrightarrow \frac{{\left| { - 15 + m} \right|}}{{\sqrt {50} }} = 5 \Leftrightarrow m = 15 \pm 25\sqrt 2 \].

Vậy ta có hai mặt phẳng cần tìm với phương trình: \[ - 4x - 3y + 5z + 15 \pm 25\sqrt 2 = 0\]. Chọn A.