• Skip to main content
  • Bỏ qua primary sidebar
Sách Toán – Học Toán – Đề Thi Toán

Sách Toán - Học Toán - Đề Thi Toán

Học toán, Đề thi toán, Sách giáo khoa Toán, trắc nghiệm Toán online

  • Học toán
    • Học Toán THPT
    • Học Toán THCS
  • Sách toán
  • Trắc nghiệm
  • Đề thi
  • TN THPT Toán
  • Tiện ích Toán

Trong không gian với hệ tọa độ \(Oxyz\), cho mặt cầu \(\left( S \right):{\left( {x – 1} \right)^2} + {(y + 1)^2} + {z^2} = 9\); điểm \(A\left( {2\,;\, – 1\,;\,8} \right)\); mặt phẳng \(\left( P \right):\left( {a + 1} \right)x + \left( {2b – 2} \right)y + \left( { – a + b – 2} \right)z + c = 0\)\(\left( {a,{\rm{ }}b,{\rm{ }}c \in \mathbb{R}} \right)\) tiếp xúc với mặt cầu \(\left( S \right)\). Gọi khoảng cách lớn nhất và nhỏ nhất từ \(A\) đến mặt phẳng \(\left( P \right)\) lần lượt là \(\alpha \) và \(\beta \). Giá trị của biểu thức \(T = 2\alpha  – 5\beta \) bằng:

08/05/2021 by admin Để lại bình luận

DẠNG TOÁN 50: PHƯƠNG TRÌNH MẶT PHẲNG (Tìm hệ số của phương trình mặt phẳng thỏa mãn các điều kiện cho trước lồng ghép với khối tròn xoay) ===============

Trong không gian với hệ tọa độ \(Oxyz\), cho mặt cầu \(\left( S \right):{\left( {x – 1} \right)^2} + {(y + 1)^2} + {z^2} = 9\); điểm \(A\left( {2\,;\, – 1\,;\,8} \right)\); mặt phẳng \(\left( P \right):\left( {a + 1} \right)x + \left( {2b – 2} \right)y + \left( { – a + b – 2} \right)z + c = 0\)\(\left( {a,{\rm{ }}b,{\rm{ }}c \in \mathbb{R}} \right)\) tiếp xúc với mặt cầu \(\left( S \right)\). Gọi khoảng cách lớn nhất và nhỏ nhất từ \(A\) đến mặt phẳng \(\left( P \right)\) lần lượt là \(\alpha \) và \(\beta \). Giá trị của biểu thức \(T = 2\alpha  – 5\beta \) bằng:

A. \(3\sqrt 6  + 3\). 

B. \(\sqrt {35}  + 2\). 

C. \(\sqrt {26}  + 5\). 

D. \(2\sqrt {29}  + 6\).

LỜI GIẢI CHI TIẾT

<p> Trong không gian với hệ tọa độ (Oxyz), cho mặt cầu (left( S right):{left( {x - 1} right)^2} + {(y + 1)^2} + {z^2} = 9); điểm (Aleft( {2,;, - 1,;,8} right)); mặt phẳng (left( P right):left( {a + 1} right)x + left( {2b - 2} right)y + left( { - a + b - 2} right)z + c = 0)(left( {a,{rm{ }}b,{rm{ }}c in mathbb{R}} right)) tiếp xúc với mặt cầu (left( S right)). Gọi khoảng cách lớn nhất và nhỏ nhất từ (A) đến mặt phẳng (left( P right)) lần lượt là (alpha ) và (beta ). Giá trị của biểu thức (T = 2alpha  - 5beta ) bằng:</p> 1

Tâm mặt cầu \(I\left( {1\,;\, – 1\,;\,0} \right)\) và bán kính \(R = 3\).

VTPT của mặt phẳng \(\left( P \right)\) là \(\overrightarrow {{n_{(P)}}}  = \left( {a + 1\,;\,2b – 2\,;\, – a + b – 2} \right)\).

Dễ dàng có được \(\overrightarrow {{n_{(P)}}} .\vec u = \left( {a + 1\,;\,2b – 2\,;\, – a + b – 2} \right) \cdot \left( {2\,;\, – 1\,;\,2} \right) = 0 \Rightarrow \left( P \right)\) luôn song song với giá của vectơ \(\overrightarrow u  = \left( {2\,;\, – 1\,;\,2} \right)\). Nếu gọi \(M\) là tiếp điểm của \(\left( P \right)\) và \(\left( S \right)\) thì điểm \(M\) sẽ chạy trên một đường tròn lớn của mặt cầu \(\left( S \right)\), đường tròn này nằm trong mặt phẳng vuông góc với giá của vectơ \(\overrightarrow u \) và đi qua tâm \(I\) của mặt cầu \(\left( S \right)\). Các đường thẳng đi qua \(M\) song song với giá của véc tơ \(\overrightarrow u \)sẽ tạo ra một mặt trụ \(\left( T \right)\) có bán kính đáy đúng bằng \(R\), có trục của mặt trụ là đường thẳng \(\Delta \), đường thẳng \(\Delta \) đi qua \(I\) và song song với giá của vectơ \(\overrightarrow u \).

Phương trình tham số của đường thẳng \(\Delta \)\(:\left\{ \begin{array}{l}x = 1 + 2t\\y =  – 1 – t\\z = 2t\end{array} \right.\).

Gọi hình chiếu vuông góc của \(A\) trên đường thẳng \(\Delta \) là \(H\). Gọi \(H\left( {1 + 2t; – 1 – t;2t} \right) \in \Delta \).

Ta có \(\overrightarrow {AH} .\overrightarrow u  = 0 \Leftrightarrow 2\left( {2t – 1} \right) – 1\left( { – t} \right) + 2\left( {2t – 8} \right) = 0 \Leftrightarrow t = 2\).

Khi đó tọa độ \(H\left( {5; – 3;4} \right)\).

Suy ra khoảng cách từ \(A\)đến đường thẳng \(\Delta \) là \(d\left( {A;\Delta } \right) = AH = \sqrt {29}  > R \Rightarrow A\) nằm ngoài mặt trụ \(\left( T \right)\).

Khoảng cách nhỏ nhất của điểm \(A\) đến mặt phẳng \(\left( P \right)\)là \(\beta  = 0\) vì tồn tại mặt phẳng \(\left( P \right)\)đi qua \(A\).

Khoảng cách lớn nhất từ điểm \(A\) đến mặt phẳng \(\left( P \right)\) cũng là đến các đường sinh của hình trụ \(\left( T \right)\). Như trên hình vẽ sẽ tương ứng là đoạn thẳng \({\rm{A}}K = AH + R = \sqrt {29}  + 3 = \alpha \).

Suy ra \(T = 2\alpha  – 5\beta  = 2\sqrt {29}  + 6\).

================= I. KIẾN THỨC CẦN NHỚ: 1. Phương trình mặt phẳng • Mặt phẳng (left( P right)) đi qua điểm (left( ;;} right)), có vectơ pháp tuyến (overrightarrow n = left( right),; + + ne 0), có phương trình là : (Aleft( } right) + Bleft( } right) + Cleft( } right) = 0) 2.Khai triển củaphương trình tổng quát Dạng khai triển của phương trình tổng quát là: (Ax + By + Cz + D = 0) (trong đó A,B,C không đồng thời bằng 0)

Thuộc chủ đề:Trắc nghiệm Phương trình mặt phẳng Tag với:Cau 50 de toan 2021, Phuong trinh mat phang VDC, TN THPT 2021

Bài liên quan:

  • 1. Trong không gian \(Oxyz\), viết phương trình mặt phẳng \((P)\) chứa đường thẳng \(\Delta :\left\{ \begin{array}{l}x = 1\\y = 1 – 2t\\z = 1 + t\end{array} \right.,\,\,\,\left( {t \in \mathbb{R}} \right)\) và đi qua điểm \(A\left( { – 4;3;2} \right).\)
  • 2. Trong không gian \(Oxyz\), cho hai đường thẳng \({d_1}:\frac{{x – 1}}{1} = \frac{{y + 1}}{2} = \frac{{z – 1}}{{ – 1}}\) và \({d_2}:\frac{{x + 1}}{{ – 1}} = \frac{y}{2} = \frac{{z – 1}}{1}\). Mặt phẳng \(\left( P \right)\) chứa đường thẳng \({d_1}\) và song song với đường thẳng \({d_2}\) đi qua điểm nào sau đây?
  • 3. Trong không gian hệ trục tọa độ \(Oxyz\), cho đường thẳng \({\rm{d}}:\frac{{x + 1}}{1} = \frac{{y – 1}}{{ – 1}} = \frac{z}{{ – 2}}\), \(I\left( {{\rm{1;1;1}}} \right)\). Viết phương trình mặt phẳng \(\left( P \right)\) chứa đường thẳng \({\rm{d}}\), đồng thời khoảng cách từ \(I\) đến mặt phẳng \(\left( P \right)\) bằng \(\sqrt 3 \).
  • 4. Trong không gian \(Oxyz\), cho hai đường thẳng \({d_1}:\frac{{x – 2}}{{2m}} = \frac{y}{3} = \frac{{z – 3}}{{ – 3}}\) và đường thẳng \({d_2}\):\(\frac{{x – 3}}{2} = \frac{y}{3} = \frac{{z – 1}}{{ – 2}}\) . Biết rằng tồn tại một mặt phẳng \(\left( \alpha \right)\) có phương trình \(6x + by + cz + d = 0\) chứa đồng thời cả hai đường thẳng \({d_1}\) và \({d_2}\). Giá trị của biểu thức \(T = {b^2} + {c^2} + {d^2}\) bằng:
  • 5. Trong không gian với hệ tọa độ \(Oxyz\), cho mặt cầu \(\left( S \right):{\left( {x – 1} \right)^2} + {\left( {y – 2} \right)^2} + {\left( {z – 3} \right)^2} = 9\) và đường thẳng \(\Delta :\frac{{x – 6}}{{ – 3}} = \frac{{y – 2}}{2} = \frac{{z – 2}}{2}\). Phương trình mặt phẳng \(\left( P \right)\) đi qua điểm \(M\left( {4\,;\,3\,;\,4} \right)\) song song với đường thẳng \(\Delta \) và tiếp xúc với mặt cầu \(\left( S \right)\) có dạng \(\frac{x}{a} + \frac{y}{b} + \frac{z}{c} = 1\). Tính \(a – b + c\).
  • 6. Cho hai đường thẳng chéo nhau \({d_1}:\frac{{x – 2}}{1} = \frac{{y – 1}}{{ – 1}} = \frac{z}{2}\) và \({d_2}:\left\{ \begin{array}{l}x = 2 – 2t\\y = 3\\z = t\end{array} \right.\). Mặt phẳng song song và cách đều \({d_1}\) và \({d_2}\) có phương trình là
  • 7. Trong không gian \(Oxyz\), cho hai đường thẳng \({d_1}:\frac{{x – 2}}{1} = \frac{{y – 1}}{{ – 1}} = \frac{{z – 2}}{{ – 1}}\), \({d_2}:\left\{ \begin{array}{l}x = t\\y = 3\\z = – 2 + t\end{array} \right.\). Có bao nhiêu mặt phẳng song song với cả \({d_1},{d_2}\)và tiếp xúc với mặt cầu \((S):{x^2} + {y^2} + {z^2} – 2x – 2y – 2z – 3 = 0?\)

Reader Interactions

Để lại phản hồi Huỷ trả lời

Sidebar chính

Bài viết mới

  • Luyện tập đơn điệu – cực trị hàm số – Toán 12 30/09/2026
  • Từ một tấm tôn hình chữ nhật có kích thước $50\text{ cm} \times 80\text{ cm}$, người ta cắt bốn góc bốn hình vuông bằng nhau có cạnh $x\text{ (cm)}$ rồi gấp lại thành một chiếc hộp không nắp. Tìm $x$ (tính theo $\text{cm}$) để thể tích khối hộp thu được là lớn nhất 26/09/2026
  • Một công ty muốn sản xuất các lon nước ngọt hình trụ có nắp với thể tích $54\pi\text{ cm}^3$. Bán kính đáy của lon nước ngọt bằng bao nhiêu xentimét để diện tích toàn phần của lon đạt giá trị nhỏ nhất? 25/09/2026
  • Một người nông dân muốn rào một khu đất hình chữ nhật có diện tích $600\text{ m}^2$ và ngăn đôi thành hai phần bằng nhau bởi một hàng rào song song với một cạnh. Chiều dài tối thiểu của toàn bộ hàng rào cần dùng bằng bao nhiêu mét? 25/09/2026
  • Một người nông dân dùng cuộn lưới dài $120\text{ m}$ để rào một mảnh đất hình chữ nhật sát một bờ sông thẳng (phía bờ sông không rào) và chia thành hai mảnh bằng một vách ngăn vuông góc với bờ sông. Diện tích lớn nhất rào được bằng bao nhiêu mét vuông? 25/09/2026

Mục lục

Booktoan.com (2015 - 2026) Học Toán online - Giải bài tập môn Toán, Sách giáo khoa, Sách tham khảo và đề thi Toán.
Giới thiệu - Liên hệ - Bản quyền - Sitemap - Quy định - Hướng dẫn.