10 bài tập Viết phương trình mặt cầu có tâm và tiếp xúc với một mặt phẳng có lời giải

Trong không gian Oxyz, viết phương trình mặt cầu đi qua điểm A(1; −1; 4) và tiếp xúc với các mặt phẳng tọa độ.

9/10

Trong không gian Oxyz, viết phương trình mặt cầu đi qua điểm A(1; −1; 4) và tiếp xúc với các mặt phẳng tọa độ.

(x − 3)2 + (y + 3)2 + (z + 3)2 = 16;

(x − 3)2 + (y + 3)2 + (z − 3)2 = 9;

(x + 3)2 + (y − 3)2 + (z + 3)2 = 36;

(x + 3)2 + (y − 3)2 + (z − 3)2 = 49.

Giải thích

Đáp án đúng là: B

Gọi I(a; b; c) là tâm của mặt cầu cần tìm.

Theo đề ta có \(\left\{ \begin{array}{l}d\left( {I,\left( {Oxy} \right)} \right) = d\left( {I,\left( {Oxz} \right)} \right) = d\left( {I,\left( {Oyz} \right)} \right)\\d\left( {I,\left( {Oyz} \right)} \right) = IA\end{array} \right.\)

\[ \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}\left| a \right| = \left| b \right| = \left| c \right|\\\left| a \right| = \sqrt {{{\left( {1 - a} \right)}^2} + {{\left( { - 1 - b} \right)}^2} + {{\left( {4 - c} \right)}^2}} \end{array} \right.\]

\[ \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}a = 3\\b = - 3\\c = 3\end{array} \right.\].

Suy ra mặt cầu cần lập có tâm I(3; −3; 3) và R = 3 có phương trình là

(x − 3)2 + (y + 3)2 + (z − 3)2 = 9.