Bài tập Viết phương trình mặt cầu có đường kính cho trước lớp 12 (có lời giải)

Trong không gian Oxyz, mặt cầu (S) có tâm I(1; 0; -2) và đi qua điểm A(3; 1; -4).

20/25

Trong không gian Oxyz, mặt cầu (S) có tâm I(1; 0; -2) và đi qua điểm A(3; 1; -4).

a

Bán kính của mặt cầu là độ dài đoạn IA.

ĐúngSai
b

Tọa độ của vectơ \(\overrightarrow {IA} = \left( { - 2; - 1;2} \right)\).

ĐúngSai
c

Phương trình của mặt cầu (S) là 2x2 + 2y2 + 2z2 – 4x + 8z – 8 = 0.

ĐúngSai
d

Đoạn thẳng AB là đường kính của mặt cầu (S) khi và chỉ khi B(-1; -1; 0).

ĐúngSai
Giải thích

Hướng dẫn giải:

Đáp án: a) Đúng.           b) Sai.                    c) Đúng.                d) Đúng.

a) Đúng. Bán kính của mặt cầu là độ dài đoạn IA.

b) Sai. Tọa độ của vectơ \(\overrightarrow {IA} = \left( {3 - 1;1 - 0; - 4 - \left( { - 2} \right)} \right) = \left( {2;1; - 2} \right)\).

c) Đúng. Bán kính của mặt cầu là \(R = \sqrt {{2^2} + {1^2} + {{\left( { - 2} \right)}^2}} = 3\).

Suy ra phương trình mặt cầu là: x2 + y2 + z2 – 2x + 4z – 4 = 0

<=> 2x2 + 2y2 + 2z2 – 4x + 8z – 8 = 0.

d) Đúng. Ta có AB là đường kính của mặt cầu, do đó I là trung điểm của AB. Khi đó:

\(\left\{ \begin{array}{l}{x_B} = 2{x_I} - {x_A} = - 1\\{y_B} = 2{y_I} - {y_A} = - 1\\{z_B} = 2{z_I} - {z_A} = 0\end{array} \right.\). Do đó, B(-1; -1; 0).