ĐGNL ĐHQG Hà Nội - Tư duy định lượng - Phương trình mặt cầu

Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho các phương trình sau, phương trình nào không phải là phương trình của mặt cầu?

4/22

Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho các phương trình sau, phương trình nào không phải là phương trình của mặt cầu?

\[{x^2} + {y^2} + {z^2} - 2x - 2y - 2z - 8 = 0.\]

\[{(x + 1)^2} + {(y - 2)^2} + {(z - 1)^2} = 9.\]

\[2{x^2} + 2{y^2} + 2{z^2} - 4x + 2y + 2z + 16 = 0\]

\[3{x^2} + 3{y^2} + 3{z^2} - 6x + 12y - 24z + 16 = 0\]

Giải thích

Phương trình đáp án B có dạng\[{\left( {x - a} \right)^2} + {\left( {y - b} \right)^2} + {\left( {z - c} \right)^2} = {R^2}\]với\[a = - 1,b = 2,c = 1\]và R=3 là phương trình mặt cầu.

Phương trình đáp án A có dạng\[{x^2} + {y^2} + {z^2} + 2ax + 2by + 2cz + d = 0\]với\[a = - 1,b = - 1,c = - 1,d = - 8\]có\[R = \sqrt {{a^2} + {b^2} + {c^2} - d} = \sqrt {11} \]là một phương trình mặt cầu.

Xét phương án C có

\[2{x^2} + 2{y^2} + 2{z^2} - 4x + 2y + 2z + 16 = 0 \Leftrightarrow {x^2} + {y^2} + {z^2} - 2x + y + z + 8 = 0\]

Phương trình có dạng\[{x^2} + {y^2} + {z^2} + 2ax + 2by + 2cz + d = 0\]với\[a = 1,b = - \frac{1}{2},c = - \frac{1}{2},d = 8\] có\[{a^2} + {b^2} + {c^2} - d = 1 + \frac{1}{4} + \frac{1}{4} - 8 < 0.\]

Không phải là phương trình mặt cầu.

Đáp án cần chọn là: C