87 câu Chuyên đề Toán 12 Bài 3 Dạng 1: Xác định vectơ pháp tuyến và viết phương trình mặt phẳng có đáp án

Trong không gian Oxyz. Cho điểm E(1,1,1), mặt cầu (S):x^2+y^2+z^2=4  và mặt phẳng

11/40

Trong không gian Oxyz. Cho điểm E(1,1,1), mặt cầu S:x2+y2+z2=4 và mặt phẳng P:x−3y+5z−3=0. Gọi là đường thẳng đi qua E, nằm trong P và cắt S tại hai điểm A,B sao cho ΔOAB là tam giác đều. Phương trình tham số của

x=1+2ty=1+tz=1+t.

x=1+4ty=1+3tz=1+t.

x=1+2ty=1−tz=1−t.

x=1+ty=1+tz=1−2t.

Giải thích

Media VietJack

Gọi u→=a;b;c là một vectơ chỉ phương của với a2+b2+c2>0.

Ta có nP→=1;−3;5.

Vì Δ⊂P nên u→⊥nP→⇒u→.nP→=0⇔a−3b+5c=0⇔a=3b−5c.(1)

Mặt cầu S có tâm O0;0;0 và bán kính R=2.

Gọi H là hình chiếu vuông góc của O trên AB

Ta có ΔOAB là tam giác đều cạnh R nên OH=R32=3.

Suy ra khoảng cách từ O đến đường thẳng bằng OH=3.

Khi đó u→,OE→u→=3

⇔a−b2+b−c2+c−a2=3a2+b2+c2

⇔a+b+c2=0⇔a+b+c=0(2)

Thay (1) vào (2) ta được:

3b−5c+b+c=0⇔b=c⇒a=−2c

Thay c=−1 thì b=−1 và a=2.

Ta được một vectơ chỉ phương của là u→=2;−1;−1

Vậy phương trình của đường thẳng là x=1+2ty=1−tz=1−t.

Chọn C.