Mẹo Hướng dẫn Tìm toàn bộ những giá trị m de phương trình là phương trình mặt cầu Chi Tiết

You đang tìm kiếm từ khóa Tìm toàn bộ những giá trị m de phương trình là phương trình mặt cầu được Update vào lúc : 2022-03-20 15:01:17 . Với phương châm chia sẻ Thủ Thuật Hướng dẫn trong nội dung bài viết một cách Chi Tiết Mới Nhất. Nếu sau khi đọc tài liệu vẫn ko hiểu thì hoàn toàn có thể lại phản hồi ở cuối bài để Ad lý giải và hướng dẫn lại nha.

Nội dung chính

    A. Lý thuyết cơ bản1. Phương trình mặt cầu2. Vị trí tương đối giữa mặt phẳng và mặt cầu 3. Vị trí tương đối giữa đường thẳng và mặt cầuB. Bài tậpDạng 1. Xác định tâm, bán kính của mặt cầu. Tìm Đk để phương trình dạng khai triển là phương trình của một đường trònDạng 2. Viết phương trình mặt cầu có tâm  và bán kính Dạng 3. Vị trí tương đối của mặt phẳng và mặt cầuDạng 4. Vị trí tương đối của đường thẳng và mặt cầuVideo liên quan

Bằng cách Đk, bạn đồng ý với Điều khoản sử dụng và Chính sách Bảo mật của chúng tôi.

A. Lý thuyết cơ bản

1. Phương trình mặt cầu

Dạng tổng quát: Mặt cầu  có tâm  và bán kính  có phương trình:

.  

Dạng khai triển:

 (*).

(*) là phương trình của một mặt cầu .

Khi đó  có tâm  và bán kính .

2. Vị trí tương đối giữa mặt phẳng và mặt cầu 

Mặt cầu  có tâm , bán kính  và mặt phẳng .

+ : mặt phẳng  và mặt cầu  không cắt nhau.

+ : mặt phẳng  tiếp xúc với mặt cầu .  được gọi tiếp diện của mặt cầu . Khi đó  là một  của .

+ : mặt phẳng  cắt mặt cầu  theo một đường tròn  có tâm và bán kính được xác lập như sau:

        – Tâm : là hình chiếu của  trên .

        – Bán kính .

3. Vị trí tương đối giữa đường thẳng và mặt cầu

Cho đường thẳng  và mặt cầu  có tâm , bán kính .

+ : đường thẳng  và mặt cầu  không cắt nhau.

+ : đường thẳng  tiếp xúc với mặt cầu  tại . Khi đó  được gọi là tiếp tuyến của .

+ : đường thẳng  cắt mặt cầu  tại 2 điểm  phân biệt ( được gọi là cát tuyến của ).

B. Bài tập

Dạng 1. Xác định tâm, bán kính của mặt cầu. Tìm Đk để phương trình dạng khai triển là phương trình của một đường tròn

A. Phương pháp

+  tâm  và bán kính .

+  (*) là phương trình của một mặt cầu

.

    Khi đó  có tâm  và bán kính .

B. Bài tập ví dụ

Ví dụ 1.1: Cho mặt cầu . Tìm tâm , bán kính  của mặt cầu .

    A. .                           B. .

    C. .                         D. .

Lời giải:

Chọn đáp án A.

Ví dụ 1.2: Cho mặt cầu . Tìm tọa độ tâm , bán kính  của mặt cầu .

    A. .                   B. .

    C. .                        D. .

Lời giải:

.

 có tâm  và bán kính .

Chọn đáp án C.

Ví dụ 1.3: Tìm toàn bộ những giá trị thực của tham số  để phương trình

 là phương trình của một mặt cầu.

    A.  hoặc .                       B. .

    C.  hoặc .                    D. .

Lời giải:

Ta có .

Đề phương trình trên là phương trình mặt cầu thì 

Chọn đáp án A.

Dạng 2. Viết phương trình mặt cầu có tâm  và bán kính 

A. Phương pháp

Mặt cầu  có tâm  và bán kính  có phương trình.    

Do đó, muốn viết được phương trình của mặt cầu thì nên phải xác lập được tâm  và bán kính .

Chú ý:

– Mặt cầu  có đường kính  và tâm  là trung điểm của .

– Mặt cầu tâm  trải qua điểm .

– Viết phương trình mặt cầu  trải qua 4 điểm :

   + Giả sử .

   + Vì  nên ta có hệ gồm 4 phương trình, 4 ẩn. Giải hệ này tìm kiếm được tâm và bán kính của .

B. Bài tập ví dụ

Ví dụ 2.1: Viết phương trình mặt cầu  có tâm  trải qua .

    A. .

    B. .

    C. .

    D. .

Lời giải:

Mặt cầu có bán kính .

Vậy phương trình mặt cầu là .

Vậy chọn đáp án D.

Ví dụ 2.2: Trong không khí với hệ tọa độ , cho hai điểm . Phương trình nào dưới đấy là phương trình của mặt cầu đường giao thông vận tải lối đi bộ kính ?

    A. .    B. .

    C. .    D. .

Lời giải:

Gọi  là tâm mặt cầu đường giao thông vận tải lối đi bộ kính  suy ra  là trung điểm của  nên

.

Mà .

Vậy .

Chọn đáp án A.

Ví dụ 2.3 (Chuyên KHTN 2022 Lần 4) Trong không khí với hệ tọa độ , cho ba điểm . Tính bán kính  của mặt cầu trải qua bốn điểm .

    A. .                    B. .                   C. .                   D. .

Lời giải:

Phương trình mặt cầu có dạng  với .

Theo giả thiết ta có hệ phương trình:

.

Chọn đáp án A.

Ví dụ 2.4: Trong không khí với hệ tọa độ , cho hình lăng trụ tam giác  có  và . Viết phương trình mặt cầu trải qua bốn điểm ?

    A. .           B. .

    C. .           D. .

Lời giải:

Phương trình mặt cầu có dạng  với .

Theo giả thiết ta có hệ phương trình .

Vậy phương trình mặt cầu cần tìm là .

Chọn đáp án C.

Ví dụ 2.5: Trong không khí với hệ tọa độ , cho điểm  và mặt phẳng . Mặt cầu  có tâm  nằm trên mặt phẳng , trải qua điểm  và gốc tọa độ  sao cho chu vi tam giác  bằng . Phương trình mặt cầu  là

    A.  hoặc .

    B.  hoặc .

    C.  hoặc .

    D.  hoặc .

Lời giải:

Gọi  là tâm của mặt cầu .

Khi đó  nên ta suy ra hệ

.

Giải hệ ta tìm kiếm được  hoặc .

Chọn đáp án D.

Dạng 3. Vị trí tương đối của mặt phẳng và mặt cầu

Ví dụ 3.1: Cho mặt phẳng  và mặt cầu

. Mệnh đề nào sau này là mệnh đề sai ?

    A.  cắt  theo một đường tròn.                           B.  tiếp xúc với .

    C.  có điểm chung với .                                    D.  trải qua tâm của .

Lời giải:

Mặt cầu  tâm  và có bán kính .

.

Vậy  tiếp xúc với .

Chọn đáp án B.

Ví dụ 3.2: Cho mặt cầu  và mặt phẳng

. Tìm toàn bộ những giá trị thực của  để  và  tiếp xúc với nhau.

    A. .                      B. .

    C. .                         D. .

Lời giải:

 có tâm  và bán kính .

Để  và  tiếp xúc với nhau thì .

Chọn đáp án A.

Ví dụ 3.3: Cho mặt cầu  và mặt phẳng

. Tìm toàn bộ những giá trị thực của  để  và  có điểm chung.

    A. .                        B. .

    C. .                                                   D. .

Lời giải:

Mặt cầu  có tâm  và bán kính .

Để  và  cắt nhau thì:

.

Chọn đáp án B.

Ví dụ 3.4: Trong không khí với hệ tọa độ , cho điểm  và mặt phẳng . Viết phương trình mặt cầu  có tâm  và tiếp xúc với mặt phẳng .

    A. .        B. .

    C. .        D. .

Lời giải:

Bán kính mặt cầu là .

Phương trình của mặt cầu là . Chọn đáp án B.

Ví dụ 3.5: Trong không khí với hệ tọa độ , cho điểm  và mặt phẳng . Phương trình mặt cầu . Viết phương trình của mặt phẳng  tuy nhiên tuy nhiên với mặt phẳng  và tiếp xúc với mặt cầu .

    A. .                 B. .

    C. .                 D. .

Lời giải:

Vì  có dạng .

Mặt phẳng  tiếp xúc với  nên

 (vì ).

Vậy phương trình của mặt phẳng  là .

Chọn đáp án A.

Ví dụ 3.6: Trong không khí với hệ tọa độ , cho mặt phẳng  và mặt cầu . Tìm tọa độ tâm của đường tròn giao tuyến của mặt phẳng  và mặt cầu .

    A. .                B. .                  C. .               D. .

Lời giải:

Tâm của đường tròn giao tuyến  là hình chiếu vuông góc của  lên .

Đường thẳng  qua  và vuông góc với  có phương trình .

Do .

Ta có .

Vậy . Chọn đáp án D.

Ví dụ 3.7: Trong không khí , cho mặt cầu . Viết phương trình mặt phẳng  trải qua điểm  cắt mặt cầu  theo đường tròn có bán kính nhỏ nhất.

    A. .         B. .         C. .         D. .

Lời giải:

Mặt cầu  có tâm  và bán kính .

Ta có .

Do đó, mặt phẳng  qua  luôn cắt mặt cầu  theo một đường tròn.

Gọi  là bán kính của đường tròn và  là hình chiếu vuông góc của  lên mặt phẳng .

Vì  vuông tại .

Đẳng thức xẩy ra .

Khi đó  là vecto pháp tuyến của mặt phẳng .

.

Chọn đáp án B.

Ví dụ 3.8: Trong không khí với hệ tọa độ , cho mặt cầu  có phương trình  và mặt phẳng . Viết phương trình mặt phẳng  tuy nhiên tuy nhiên với  và cắt  theo giao tuyến là đường tròn có chu vi bằng .

    A. .                     B. .

    C. .                   D. Cả A và B.

Lời giải:

Do  nên  có phương trình .

 có tâm , bán kính . Đường tròn giao tuyến có chu vi bằng  nên có bán kính .

Khoảng cách từ  đến  là .

Do đó .

Vậy  có phương trình .

Ví dụ 3.9: Trong không khí với hệ tọa độ , cho biết thêm thêm  là tập hợp tâm của những mặt cầu  trải qua điểm  đồng thời tiếp xúc với hai mặt phẳng  và . Diện tích hình phẳng số lượng giới hạn bởi đường cong  là

    A. .                        B. .                         C. 3.                         D. .

Lời giải:

Gọi  là tâm của mặt cầu . Theo đề bài ta có .

.

.

Vậy tập hợp tâm  của mặt cầu  là giao tuyến của mặt cầu  và mặt phẳng  hay đó đó là đường tròn có bán kính .

Vậy diện tích s quy hoạnh của hình phẳng cần tìm là .

Ví dụ 3.10 (Đề minh họa lần 2 năm 2022) Trong không khí với hệ tọa độ , xét những điểm  và  với  và . Biết rằng khi  thay đổi, tồn tại một mặt cầu cố định và thắt chặt tiếp xúc với mặt phẳng  và trải qua . Tính bán kính của mặt cầu đó?

    A. .                    B. .                    C. .                      D. .

Lời giải:

Gọi  và  là bán tâm và bán kính của mặt cầu cố định và thắt chặt trong đề bài.

Ta có 

Phương trình  là .

.

Vì  nên .

Do đó .

Ta xét hai trường hợp:

TH1: Nếu  thì thay  vào, ta có

Đăng thức này đúng với mọi  nên  hay  thay vào (*) thì  hay .

TH2: Nếu  thì tương tự trên, ta có

 hay .

Suy ra  hay  (không thỏa mãn nhu cầu).

Vậy mặt cầu cần tìm là .

Nhận xét: 
Với cách giải trên, ta thấy rằng nếu không cho điểm , ta vẫn hoàn toàn có thể tìm kiếm được liên hệ giữa tọa độ tam và bán kính của mặt cầu cố định và thắt chặt cần tìm. Việc đưa thêm điểm  vào giúp ta hoàn toàn có thể giải phương trình tìm .

Dạng 4. Vị trí tương đối của đường thẳng và mặt cầu

Ví dụ 4.1: Trong không khí với hệ tọa độ , cho đường thẳng :  và mặt cầu : . Mệnh đề nào dưới đấy là đúng?

    A.  và  cắt nhau tại hai điểm.

    B.  tiếp xúc với .

    C.  và  không còn điểm chung.

    D. Tất cả những đáp án trên đều sai.

Lời giải:

Đường thẳng  có vecto chỉ phương  và trải qua điểm .

Chuyển  về dạng tham số .

Mặt cầu  có tâm  và bán kính .

Xét phương trình  (vô nghiệm)

Vậy  và  không còn điểm chung.

Chọn đáp án C.

Ví dụ 4.2: Trong không khí với hệ tọa độ , viết phương trình mặt cầu  có tâm  và tiếp xúc với đường thẳng .

    A. .         B. .

    C. .      D. .

Lời giải:

Mặt cầu  có tâm  và bán kính .

Đường thẳng  trải qua  và có .

 tiếp xúc với đường thẳng .

.

Chọn đáp án B.

Ví dụ 4.3: Trong không khí với hệ tọa độ , cho điểm  và đường thẳng . Viết phương trình mặt cầu  có tâm là yếu tố  và cắt tại hai điểm phân biệt  sao cho đoạn thẳng  có độ dài bẳng 4.

    A. .                   B. .

    C. .         D. .

Lời giải:

Giả sử mặt cầu  cắt  tại hai điểm  sao cho  có bán kính .

Gọi  là trung điểm đoạn .

Khi đó  vuông tại .

Ta có .

.

Vậy phương trình của mặt cầu cần tìm là

.

Vậy chọn đáp án C.

Ví dụ 4.4: Trong không khí với hệ tọa độ , cho đường thẳng  và điểm . Viết phương trình mặt cầu tâm . Viết phương trình mặt cầu tâm  và tiếp xúc với đường thẳng .

    A. .        B. .

    C. .      D. .

Lời giải:

Gọi . Khi đó 

.

Do đó phương trình mặt cầu cần tìm là .

Chọn đáp án A.

Ví dụ 4.5: Trong không khí với hệ tọa độ , cho mặt cầu

 và đường thẳng . Tìm  để đường thẳng  cắt  tại hai điểm  sao cho độ dài đoạn .

    A. .                   B. .                    C. .                     D. .

Lời giải:

 có tâm  và bán kính .

Gọi  là trung điểm của .

Đường thẳng  qua  và có vecto chỉ phương .

Suy ra .

Ta có .

Chọn đáp án D.

://.youtube/watch?v=wN8eyaaav0g

4182

Review Tìm toàn bộ những giá trị m de phương trình là phương trình mặt cầu ?

Bạn vừa đọc tài liệu Với Một số hướng dẫn một cách rõ ràng hơn về Review Tìm toàn bộ những giá trị m de phương trình là phương trình mặt cầu tiên tiến và phát triển nhất

Chia Sẻ Link Down Tìm toàn bộ những giá trị m de phương trình là phương trình mặt cầu miễn phí

Bạn đang tìm một số trong những ShareLink Download Tìm toàn bộ những giá trị m de phương trình là phương trình mặt cầu Free.

Giải đáp vướng mắc về Tìm toàn bộ những giá trị m de phương trình là phương trình mặt cầu

Nếu sau khi đọc nội dung bài viết Tìm toàn bộ những giá trị m de phương trình là phương trình mặt cầu vẫn chưa hiểu thì hoàn toàn có thể lại phản hồi ở cuối bài để Admin lý giải và hướng dẫn lại nha
#Tìm #tất #cả #những #giá #trị #phương #trình #là #phương #trình #mặt #cầu