Trong không gian O x y z , cho mặt cầu có phương trình ( S ) : x^2 + y^2 + z^2 + 2 x − 4 y − 6 z + m − 3 = 0 . Tìm số thực của tham số m để mặt phẳng ( β ) : 2 x − y + 2 z − 8 = 0 cắt

20/20

Trong không gian \[Oxyz\], cho mặt cầu có phương trình \[\left( S \right):\]\[{x^2} + {y^2} + {z^2}\]\[ + 2x - 4y - 6z + m - 3 = 0\]. Tìm số thực của tham số \[m\] để mặt phẳng \[\left( \beta \right):\]\[2x - y + 2z - 8 = 0\] cắt \[\left( S \right)\] theo một đường tròn có chu vi bằng \[8\pi .\]

\[m = 1.\]

\[m = - 1.\]

\[m = 0.\]

\[m = \pm 1.\]

Giải thích

Đáp án đúng là: B

Ta có: \[\left( S \right):\]\[{x^2} + {y^2} + {z^2} + 2x - 4y - 6z + m - 3 = 0\]

\[ \Leftrightarrow {\left( {x + 1} \right)^2} + {\left( {y - 2} \right)^2} + {\left( {z - 3} \right)^2} = 17 - m.\]

\[\left( S \right)\] là phương trình của mặt cầu thì \[17 - m > 0 \Leftrightarrow m < 17.\]

Khi đó mặt cầu có tâm \[I\left( { - 1;2;3} \right)\] và bán kính \[R = \sqrt {17 - m} \].

Để mặt phẳng \[\left( \beta \right):\]\[2x - y + 2z - 8 = 0\] cắt \[\left( S \right)\] theo thiết diện là một đường tròn có chu vi bằng \[8\pi \] thì đường tròn đó có bán kính \[r = 4\].

Ta có: \[d\left( {I,\left( \beta \right)} \right) = \frac{{\left| {2.\left( { - 1} \right) - 2 + 2.3 - 8} \right|}}{{\sqrt {{2^2} + {{\left( { - 1} \right)}^2} + {2^2}} }} = 2\].

Ta có: \[{R^2} = {d^2}\left( {I,\left( \beta \right)} \right) + {r^2}\] \[ \Leftrightarrow 17 - m = 2 + 16\]\[ \Leftrightarrow m = - 1{\rm{ }}\left( {TM} \right).\]

</>