Viết phương trình mặt cầu có tâm thuộc đường thẳng d và cắt đường thẳng



Bài viết Viết phương trình mặt cầu có tâm thuộc đường thẳng d và cắt đường thẳng với phương pháp giải chi tiết giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập Viết phương trình mặt cầu có tâm thuộc đường thẳng d và cắt đường thẳng.

Bài giảng: Cách viết phương trình mặt cầu - dạng bài cơ bản - Cô Nguyễn Phương Anh (Giáo viên VietJack)

Gọi M (a; b; c) thuộc Δ, u là một vecto chỉ phương

Khi đó, khoảng cách từ I đến đường thẳng Δ được tính theo công thức:

h=d(I;(d))=Các dạng bài tập Toán lớp 12 ôn thi THPT Quốc gia có lời giải

⇒ Tìm được t ⇒ tọa độ điểm I

Gọi R là bán kính mặt cầu

⇒ R2=(l/2)2 +h2

Bài 1: Trong không gian hệ tọa độ Oxyz, cho 2 đường thẳng Các dạng bài tập Toán lớp 12 ôn thi THPT Quốc gia có lời giải, t∈R và Các dạng bài tập Toán lớp 12 ôn thi THPT Quốc gia có lời giải ,t' ∈ R. Lập phương trình mặt cầu (S) có tâm I ∈∆1, biết Δ2 cắt mặt cầu theo dây cung có độ dài là 8 và I cách Δ2 một khoảng bằng 3

Lời giải:

Tâm I ∈Δ1 nên I(1;-t; -2+t)

Gọi R là bán kính của mặt cầu

⇒ R2 =(l/2)2 +h2 =(8/2)2 +32=25

Ta có: M (3; -2; 0) ∈Δ2, một Vecto chỉ phương của Δ2u=(0;1;1)

IM =(2; -2+t;2-t)

⇒ [IM ; u ]=(t-4;-2;2)

Khi đó, khoảng cách từ I đến Δ2 là:

d(I; Δ2 )Các dạng bài tập Toán lớp 12 ôn thi THPT Quốc gia có lời giảiCác dạng bài tập Toán lớp 12 ôn thi THPT Quốc gia có lời giải

Các dạng bài tập Toán lớp 12 ôn thi THPT Quốc gia có lời giải=3 ⇔ t2 -8t +24 =18

Các dạng bài tập Toán lớp 12 ôn thi THPT Quốc gia có lời giải

Với t=4 +√10 thì I(1; -4 -√10;2 +√10)

Với t=4 -√10 thì I(1; -4 +√10;2 -√10)

Vậy phương trình mặt cầu cần tìm là:

(x-1)2 +(y+4 +√10)2 +(z-2-√10)2=25

(x-1)2 +(y+4 -√10)2 +(z-2+√10)2=25

Bài 2: Trong không gian hệ tọa độ Oxyz, cho 2 đường thẳng Các dạng bài tập Toán lớp 12 ôn thi THPT Quốc gia có lời giải , t∈R và Các dạng bài tập Toán lớp 12 ôn thi THPT Quốc gia có lời giải , t'∈R. Lập phương trình mặt cầu (S) có tâm I ∈Δ1 và I cách Δ2 một khoảng bằng 3, cho biết mặt phẳng (P): 2x + 2y – 7z = 0 cắt mặt cầu (S) theo một đường tròn giao tuyến có bán kính r = 5.

Lời giải:

Tâm I thuộc Δ1 nên I (t; -t; 0)

Điểm M (5; -2; 0) thuộc Δ2 và một vecto chỉ phương là u=(-2;0;1)

IM=(5-t; -2+t;0)

⇒ [IM ; u ]=(t-2;t-5;2t-4)

Khi đó, khoảng cách từ I đến Δ2 là:

d(I; Δ2 )Các dạng bài tập Toán lớp 12 ôn thi THPT Quốc gia có lời giảiCác dạng bài tập Toán lớp 12 ôn thi THPT Quốc gia có lời giải

Các dạng bài tập Toán lớp 12 ôn thi THPT Quốc gia có lời giải=3 ⇔ 6t2 -30t+45=45

Các dạng bài tập Toán lớp 12 ôn thi THPT Quốc gia có lời giải

+ Điểm I1(0;0;0) thuộc mặt phẳng (P) nên bán kính của đường tròn giao tuyến là bán kính của mặt cầu.

Phương trình mặt cầu là:

x2 +y2 +z2=25

+ Điểm I2 (5; -5;0) thuộc mặt phẳng (P) nên bán kính của đường tròn giao tuyến là bán kính của mặt cầu.

Phương trình mặt cầu là:

(x-5)2 +(y+5)2 +z2=25

Bài giảng: Cách viết phương trình mặt cầu - dạng bài nâng cao - Cô Nguyễn Phương Anh (Giáo viên VietJack)


phuong-phap-toa-do-trong-khong-gian.jsp


Các loạt bài lớp 12 khác