278 bài trắc nghiệm Hình học không gian từ đề thi đại học có lời giải chi tiết (P1)

Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz cho mặt phẳng (P): 2x-y-2z-2=0

5/30

Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz cho mặt phẳng (P): 2x-y-2z-2=0 và mặt phẳng (Q): 2x-y-2z+10=0 song song với nhau. Biết A(1;2;1) là điểm nằm giữa hai mặt phẳng (P)  và (Q). Gọi (S) là mặt cầu qua A và tiếp xúc với cả hai mặt phẳng (P) và (Q). Biết rằng khi (S) thay đổi thì tâm của nó luôn nằm trên một đường tròn. Tính bán kính r của đường tròn đó

r=423

r=223

r=53

r=253

Giải thích

Chọn A

Điểm M(1;0;0) là 1 điểm thuộc (P)

Vì  (P) // (Q) nên 

Giả sử I(a;b;c) là tâm của (S). Vì (S) tiếp xúc với cả (P) và (Q) nên bán kính mặt cầu (S) là:

Do đó IA = 2 nên I luôn thuộc mặt cầu (T) tâm A, bán kính 2.

Ngoài ra 

Do đó I luôn thuộc mặt phẳng (R): 2x-y-2z+4=0.

Gọi H là hình chiếu vuông góc của A lên (R). Vì A, (R) cố định nên H cố định.

Ta có

do đó tam giác AHI  vuông tại H nên

Vậy I luôn thuộc đường tròn tâm H, nằm trên mặt phẳng (R), bán kính