Trong mặt phẳng oxyz, cho bốn điểm A(0'-1'2), B(2;-3;0),C(-2;1;1),D(0;-1;3) .
Phát biểu | ĐÚNG | SAI |
\(\left( L \right)\) là một đường tròn có bán kính \(r = \frac{{\sqrt 5 }}{2}\). | ¡ | ¤ |
\(\left( L \right)\) là một mặt cầu có bán kính \(r = \frac{{\sqrt 7 }}{2}\). | ¡ | ¤ |
\(\left( L \right)\) là một mặt cầu có tâm \(I\left( {0; - 1;\frac{3}{2}} \right)\). | ¡ | ¤ |
Giải thích
Gọi \(M\left( {x;y;z} \right)\) là tập hợp các điểm thỏa mãn yêu cầu bài toán. Ta có
\(\overrightarrow {AM} = \left( {x;y + 1;z - 2} \right),\overrightarrow {BM} = \left( {x - 2;y + 3;z} \right),\overrightarrow {CM} = \left( {x + 2;y - 1;z - 1} \right)\),
\(\overrightarrow {DM} = \left( {x;y + 1;z - 3} \right)\).
Từ giả thiết: \(\overrightarrow {MA} .\overrightarrow {MB} = \overrightarrow {MC} .\overrightarrow {MD} = 1 \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}\overrightarrow {MA} .\overrightarrow {MB} = 1\\\overrightarrow {MC} .\overrightarrow {MD} = 1\end{array} \right.\) \[\]
\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x(x - 2) + (y + 1)(y + 3) + z(z - 2) = 1\\x(x + 2) + (y + 1)(y - 1) + (z - 1)(z - 3) = 1\end{array} \right.\) \( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}{x^2} + {y^2} + {z^2} - 2x + 4y - 2z + 2 = 0\\{x^2} + {y^2} + {z^2} + 2x - 4z + 1 = 0\end{array} \right.\)
\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}{(x - 1)^2} + {(y + 2)^2} + {(z - 1)^2} = 4\\{(x + 1)^2} + {y^2} + {(z - 2)^2} = 4\end{array} \right.\)
Suy ra quỹ tích điểm \(M\) là đường tròn giao tuyến của mặt cầu tâm \({I_1}\left( {1; - 2;1} \right),{R_1} = 2\) và mặt cầu tâm \({I_2}\left( { - 1;0;2} \right),{R_2} = 2\).
Ta có: \({I_1}{I_2} = 3\). Khi đó, \(r = \sqrt {R_1^2 - {{\left( {\frac{{{I_1}{I_2}}}{2}} \right)}^2}} = \sqrt {4 - \frac{9}{4}} = \frac{{\sqrt 7 }}{2}\).