Trong không gian Oxyz , cho ba điểm A ( 1 ; 1 ; 1 ) , B ( 1 ; 2 ; 2 ) và M ( − 4 ; 7 ; 3 ) . Mặt cầu ( S ) đi qua hai điểm A , B và tiếp xúc với mặt phẳng ( Oxy ) tại điểm C . Độ d
Gọi tâm của mặt cầu \(\left( S \right)\) là \(I\left( {x;y;z} \right)\)
Theo bài ra ta có \(C\) là hình chiếu vuông góc của \(I\) lên mặt phẳng \(\left( {Oxy} \right)\), suy ra \(C\left( {x;y;0} \right)\)
Gọi là hình chiếu vuông góc của \(M\) lên mặt phẳng \(\left( {Oxy} \right)\), khi đó \(H\left( { - 4;7;0} \right)\) và \(HM = 3\)
Ta có: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{A{I^2} = B{I^2}}\\{A{I^2} = C{I^2}}\end{array} \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{y + z - 3}\\{{x^2} + {y^2} - 2x - 2y - 2z + 3 = 0}\end{array} \Rightarrow {{(x - 1)}^2} + {y^2} = 4} \right.} \right.\)
Vậy \(C\) thuộc đường tròn có tâm \(I'\left( {1;0;0} \right)\) và bán kính \(r = 2\) và có \(HI' = \sqrt {74} \)
Ta có \(M{C^2} = M{H^2} + H{C^2} = 9 + H{C^2}\).
Khi đó \(MC\) đạt giá trị lớn nhất khi \(HC\) đạt giá trị lớn nhất
Ta có \(HC \le HI' + r = \sqrt {74} + 2\)
Vậy \(MC\) lớn nhất khi \(MC = \sqrt {9 + H{C^2}} \approx 11,02\). Chọn B.