Trong không gian Oxyz , cho mặt cầu ( S ) : x^2 + y^2 + z^2 + x − 6y + m = 0 ( m là tham số) và đường thẳng Δ :x = 4 + 2t ;y = 3 + t, z = 3 + 2t . Biết đường thẳng Δ cắt mặt cầu (

14/50

Trong không gian \[Oxyz,\] cho mặt cầu \((S):{x^2} + {y^2} + {z^2} + 4x - 6y + m = 0\) (\(m\) là tham số) và đường thẳng \(\Delta :\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{x = 4 + 2t}\\{y = 3 + t}\\{z = 3 + 2t}\end{array}} \right..\) Biết đường thẳng \(\Delta \) cắt mặt cầu \((S)\) tại hai điểm phân biệt \[A,\,\,B\] sao cho \(AB = 8.\) Giá trị của \(m\) là (nhập đáp án vào ô trống):

_____

Click vào chỗ trống để nhập đáp án. Nhấn Enter để xác nhận, Esc để hủy.

Giải thích

Gọi \(H\) là trung điểm đoạn thẳng \(AB \Rightarrow IH \bot AB\,,\,\,HA = 4.\) Mặt cầu \(\left( S \right)\) có tâm \(I\left( { - 2\,;\,\,3\,;\,\,0} \right)\), bán kính \(R = \sqrt {13 - m} ,\,\,\left( {m < 13} \right).\)

Đường thẳng đi qua \(M\left( {4\,;\,\,3\,;\,\,3} \right)\) và có một vectơ chỉ phương \(\vec u = \left( {2\,;\,\,1\,;\,\,2} \right).\)

Ta có: \(\overrightarrow {IM} = \left( {6\,;\,\,0\,;\,\,3} \right) \Rightarrow \left[ {\overrightarrow {IM} \,,\,\,\vec u} \right] = \left( { - 3\,;\,\, - 6\,;\,\,6} \right)\)\( \Rightarrow IH = d\left( {I,\,\,\Delta } \right) = \frac{{\left| {\left[ {\overrightarrow {IM} \,,\,\,\vec u} \right]} \right|}}{{\left| {\vec u} \right|}} = 3.\)

Ta có: \({R^2} = I{H^2} + H{A^2} \Leftrightarrow 13 - m = {3^2} + {4^2} \Leftrightarrow m = - 12.\)

Đáp án cần nhập là: −12.