20 CÂU HỎI
I. Nhận biết
Trong không gian \[Oxyz\], mặt cầu tâm \[I\left( {{x_0};{y_0};{z_0}} \right)\] bán kính \[R\] có phương trình là:
A. \[{\left( {x - {x_0}} \right)^2} + {\left( {y - {y_0}} \right)^2} + {\left( {z - {z_0}} \right)^2} = {R^2}.\]
B. \[\left( {x - {x_0}} \right) + \left( {y - {y_0}} \right) + \left( {z - {z_0}} \right) = R.\]
C. \[\left( {x - {x_0}} \right) + \left( {y - {y_0}} \right) + \left( {z - {z_0}} \right) = {R^2}.\]
D. \[{\left( {x - {x_0}} \right)^2} - {\left( {y - {y_0}} \right)^2} - {\left( {z - {z_0}} \right)^2} = {R^2}.\]
Trong không gian với hệ trục tọa độ \[Oxyz\], phương trình nào sau đây là phương trình mặt cầu
A. \[{x^2} + {y^2} + {z^2} - 2x = 0.\]
B. \[{x^2} + {y^2} - {z^2} + 2x - y + 1 = 0.\]
C. \[2{x^2} + {y^2} = {\left( {x + y} \right)^2} - {z^2} + 2x + 1.\]
D. \[{\left( {x + y} \right)^2} = 2xy - {z^2} - 1.\]
Trong không gian với hệ trục tọa độ \[Oxyz\], cho mặt cầu có phương trình \[\left( S \right):\]\[{\left( {x - 1} \right)^2} + {y^2} + {\left( {z + 3} \right)^2} = 16\] có tâm là
A. \[I\left( {1;0;3} \right).\]
B. \[I\left( { - 1;0; - 3} \right).\]
C. \[I\left( {1;0; - 3} \right).\]
D. \[I\left( {1;2; - 3} \right).\]
Cho điểm \[M\] nằm ngoài mặt cầu \[S\left( {O;R} \right)\]. Khẳng định nào sau đây là đúng?
A. \[OM < R.\]
</>
B. \[OM = R.\]
C. \[OM > R.\]
D. \[OM \le R.\]
Điều kiện đề phương trình \[{x^2} + {y^2} + {z^2} - 2ax - 2by - 2cz + d = 0\] là phương trình mặt cầu là
A. \[a + b + c - d > 0.\]
B. \[{a^2} + {b^2} + {c^2} + d > 0.\]
C. \[{a^2} + {b^2} + {c^2} - d > 0.\]
D. \[{a^2} + {b^2} + {c^2} - d \ge 0.\]
II. Thông hiểu
Trong không gian với hệ trục tọa độ \[Oxyz\], cho mặt cầu \[\left( S \right):\] \[{x^2} + {y^2} + {z^2} - 4x - 2y + 2z - 3 = 0\] và một điểm \[M\left( {4;2; - 2} \right)\]. Mệnh đề nào sau đây là đúng?
A. Điểm M là tâm của mặt cầu (S).
B. Điểm M nằm trên mặt cầu (S).
C. Điểm M nằm trong mặt cầu (S).
D. Điểm M nằm ngoài mặt cầu (S).
Trong không gian với hệ trục tọa độ \[Oxyz\], cho mặt cầu có phương trình \[\left( S \right):\] \[{x^2} + {y^2} + {z^2} - 2x + 10y + 3z + 1 = 0\] đi qua điểm có tọa độ nào sau đây
A. \[\left( {3; - 2; - 4} \right).\]
B. \[\left( {4; - 1;0} \right).\]
C. \[\left( {2;1;9} \right).\]
D. \[\left( { - 1;3; - 1} \right).\]
Phương trình mặt cầu tâm \[I\left( {1; - 2;3} \right)\] bán kính \[R = 3\] là
A. \[{\left( {x - 1} \right)^2} + {\left( {y + 2} \right)^2} + {\left( {z - 3} \right)^2} = 3.\]
B. \[{\left( {x - 1} \right)^2} + {\left( {y + 2} \right)^2} + {\left( {z - 3} \right)^2} = 9.\]
C. \[{\left( {x + 1} \right)^2} + {\left( {y - 2} \right)^2} + {\left( {z + 3} \right)^2} = 9.\]
D. \[{\left( {x + 1} \right)^2} + {\left( {y - 2} \right)^2} + {\left( {z + 3} \right)^2} = 3.\]
Xác định tâm và bán kính mặt cầu \[{x^2} + {y^2} + {z^2} + 8x - 6y + 2z - 10 = 0\] ta được
A. Tâm \[I\left( { - 4;3; - 1} \right)\] và bán kính \[R = 6.\]
B. Tâm \[I\left( { - 4;3; - 1} \right)\] và bán kính \[R = 36.\]
C. Tâm \[I\left( {4; - 3;1} \right)\] và bán kính \[R = 6.\]
D. Tâm \[I\left( {4; - 3;1} \right)\] và bán kính \[R = 36.\]
Trong các phương trình sau, phương trình nào là phương trình mặt cầu?
A. \[{x^2} + {y^2} + {z^2} + 2x + 2y - 2z + 4 = 0.\]
B. \[{x^2} + {y^2} + {z^2} + 4x - 2y + 2z + 6 = 0.\]
C. \[{x^2} + {y^2} + {z^2} + 2x - 6y + 4z + 14 = 0.\]
D. \[{x^2} + {y^2} + {z^2} + 8x - 6y + 2z - 10 = 0.\]
Trong không gian \[Oxyz\], cho điểm \[I\left( {3;4;2} \right)\]. Phương trình mặt cầu tâm \[I\] tiếp xúc với trục \[Oz\] là
A. \[{\left( {x - 3} \right)^2} + {\left( {y - 4} \right)^2} + {\left( {z - 2} \right)^2} = 16.\]
B. \[{\left( {x - 3} \right)^2} + {\left( {y - 4} \right)^2} + {\left( {z - 2} \right)^2} = 4.\]
C. \[{\left( {x - 3} \right)^2} + {\left( {y - 4} \right)^2} + {\left( {z - 2} \right)^2} = 5.\]
D. \[{\left( {x - 3} \right)^2} + {\left( {y - 4} \right)^2} + {\left( {z - 2} \right)^2} = 25.\]
Trong không gian hệ trục \[Oxyz\], cho hai điểm \[A\left( {1;0; - 3} \right)\] và \[B\left( {3;2;1} \right).\] Phương trình mặt cầu đường kính \[AB\] là
A. \[{x^2} + {y^2} + {z^2} + 4x - 2y + 2z = 0.\]
B. \[{x^2} + {y^2} + {z^2} - 4x - 2y + 2z = 0.\]
C. \[{x^2} + {y^2} + {z^2} - 2x - y + z - 6 = 0.\]
D. \[{x^2} + {y^2} + {z^2} - 4x - 2y + 2z + 6 = 0.\]
Cho mặt phẳng \[\left( P \right):2x + 2y + z - {m^2} + 4m - 5 = 0\] và mặt cầu có phương trình \[\left( S \right):\]\[{x^2} + {y^2} + {z^2} - 2x + 2y - 2z - 6 = 0\]. Giá trị của \[m\] để \[\left( P \right)\] tiếp xúc với \[\left( S \right)\] là
A. \[m = - 1\] hoặc \[m = 5.\]
B. \[m = 1\] hoặc \[m = - 5.\]
C. \[m = - 1.\]
D. \[m = 5.\]
Trong không gian \[Oxyz\], cho mặt cầu \[{x^2} + {y^2} + z{}^2 - 4x + 1 = 0\] có tâm và bán kính là
A. \[I\left( {2;0;0} \right),R = 3.\]
B. \[I\left( { - 2;0;0} \right),R = \sqrt 3 .\]
C. \[I\left( {0;2;0} \right),R = \sqrt 3 .\]
D. \[I\left( {2;0;0} \right),R = \sqrt 3 .\]
Có tất cả bao nhiêu giá trị nguyên của \[m\] để phương trình \[{x^2} + {y^2} + {z^2} + 4mx + 2my - 2mz + 9{m^2} - 28 = 0\] là phương trình mặt cầu?
A. 7.
B. 9.
C. 8.
D. 6.
III. Vận dụng
Trong không gian \[Oxyz\], mặt cầu (S) đi qua điểm \[O\] và cắt các tia \[Ox,\]\[Oy,\]\[Oz\] lần lượt tại các điểm \[A,B,C\] khác \[O\] thỏa mãn tam giác \[ABC\] có trọng tâm là điểm \[G\left( { - 6; - 12;18} \right)\]. Tọa độ tâm của mặt cầu (S) là
A. \[\left( {9;18; - 27} \right).\]
B. \[\left( { - 3; - 6;9} \right).\]
C. \[\left( {3;6; - 9} \right).\]
D. \[\left( { - 9; - 18;27} \right).\]
Trong không gian \[Oxyz\], cho điểm \[H\left( {1;2; - 2} \right)\]. Mặt phẳng \[\left( \alpha \right)\] đi qua \[H\] và cắt các trục \[Ox,Oy,Oz\] tại \[A,B,C\] sao cho \[H\] là trực tâm của tam giác \[ABC\]. Viết phương trình mặt cầu tâm \[O\] và tiếp xúc với mặt phẳng \[\left( \alpha \right)\].
A. \[{x^2} + {y^2} + {z^2} = 81.\]
B. \[{x^2} + {y^2} + {z^2} = 1.\]
C. \[{x^2} + {y^2} + {z^2} = 9.\]
D. \[{x^2} + {y^2} + {z^2} = 25.\]
Trong không gian \[Oxyz\], cho ba điểm \[A\left( {1;0;0} \right),B\left( {0;0;3} \right),C\left( {0;2;0} \right)\]. Tập hợp các điểm \[M\] thỏa mãn \[M{A^2} = M{B^2} + M{C^2}\] là mặt cầu có bán kính bao nhiêu?
A. \[R = 2.\]
B. \[R = \sqrt 2 .\]
C. \[R = 4.\]
D. \[R = 2\sqrt 2 .\]
Trong không gian \[Oxyz\], cho mặt cầu \[\left( S \right):{\left( {x - 1} \right)^2} + {\left( {y - 2} \right)^2} + {\left( {z - 3} \right)^2} = 25\] và hình nón \[\left( H \right)\] có đỉnh \[A\left( {3;2; - 2} \right)\] và nhận \[AI\] là trục đối xứng với \[I\] là tâm mặt cầu. Một đường sinh hình nón \[\left( H \right)\] cắt mặt cầu tại \[M,N\]sao cho \[AM = 3AN\]. Viết phương trình mặt cầu đồng tâm với mặt cầu \[\left( S \right)\], tiếp xúc với các đường sinh của hình nón \[\left( H \right).\]
A. \[{\left( {x - 1} \right)^2} + {\left( {y - 2} \right)^2} + {\left( {z - 3} \right)^2} = \frac{{\sqrt {213} }}{3}.\]
B. \[{\left( {x - 1} \right)^2} + {\left( {y - 2} \right)^2} + {\left( {z - 3} \right)^2} = \frac{{71}}{3}.\]
C. \[{\left( {x + 1} \right)^2} + {\left( {y + 2} \right)^2} + {\left( {z + 3} \right)^2} = \frac{{\sqrt {213} }}{3}.\]
D. \[{\left( {x + 1} \right)^2} + {\left( {y + 2} \right)^2} + {\left( {z + 3} \right)^2} = \frac{{71}}{3}.\]
Trong không gian \[Oxyz\], cho mặt cầu có phương trình \[\left( S \right):\]\[{x^2} + {y^2} + {z^2}\]\[ + 2x - 4y - 6z + m - 3 = 0\]. Tìm số thực của tham số \[m\] để mặt phẳng \[\left( \beta \right):\]\[2x - y + 2z - 8 = 0\] cắt \[\left( S \right)\] theo một đường tròn có chu vi bằng \[8\pi .\]
A. \[m = 1.\]
B. \[m = - 1.\]
C. \[m = 0.\]
D. \[m = \pm 1.\]
Gợi ý cho bạn
Trắc nghiệm củng cố
10 bài tập Vị trí tương đối giữa hai mặt phẳng có lời giải