• 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 \(Oxyz\), cho mặt cầu \(\left( S \right):{\left( {x – 1} \right)^2} + {(y + 1)^2} + {\left( {z – 2} \right)^2} = 1\). Xét điểm \(M\) di động trên đường thẳng \(\left( d \right):\frac{{x – 1}}{2} = \frac{{y – 1}}{1} = \frac{{z + 2}}{{ – 2}}\). Qua \(M\) vẽ đường thẳng cắt mặt cầu \(\left( S \right)\) tại 2 điểm \(A,\,B\). Dựng mặt cầu tâm \(M\) bán kính \(MA.MB\). Khi đường tròn giao tuyến của 2 mặt cầu có diện tích nhỏ nhất thì \(M\)có tọa độ \(M\left( {a,b,c} \right)\). Giá trị của \(P =  – a + b + c\) bằng

07/05/2021 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 \(Oxyz\), cho mặt cầu \(\left( S \right):{\left( {x – 1} \right)^2} + {(y + 1)^2} + {\left( {z – 2} \right)^2} = 1\). Xét điểm \(M\) di động trên đường thẳng \(\left( d \right):\frac{{x – 1}}{2} = \frac{{y – 1}}{1} = \frac{{z + 2}}{{ – 2}}\). Qua \(M\) vẽ đường thẳng cắt mặt cầu \(\left( S \right)\) tại 2 điểm \(A,\,B\). Dựng mặt cầu tâm \(M\) bán kính \(MA.MB\). Khi đường tròn giao tuyến của 2 mặt cầu có diện tích nhỏ nhất thì \(M\)có tọa độ \(M\left( {a,b,c} \right)\). Giá trị của \(P =  – a + b + c\) bằng

A. \(P = \frac{4}{3}\). 

B. \(P = \frac{3}{4}\). 

C. \(P =  – \frac{4}{3}\). 

D. \(P =  – \frac{3}{4}\).

LỜI GIẢI CHI TIẾT

<p> Trong không gian (Oxyz), cho mặt cầu (left( S right):{left( {x - 1} right)^2} + {(y + 1)^2} + {left( {z - 2} right)^2} = 1). Xét điểm (M) di động trên đường thẳng (left( d right):frac{{x - 1}}{2} = frac{{y - 1}}{1} = frac{{z + 2}}{{ - 2}}). Qua (M) vẽ đường thẳng cắt mặt cầu (left( S right)) tại 2 điểm (A,,B). Dựng mặt cầu tâm (M) bán kính (MA.MB). Khi đường tròn giao tuyến của 2 mặt cầu có diện tích nhỏ nhất thì (M)có tọa độ (Mleft( {a,b,c} right)). Giá trị của (P =  - a + b + c) bằng</p> 1

Gọi \(M\) là một điểm tùy ý trên \(\left( d \right)\). Do \(M\) nằm trên đường thẳng \(\left( d \right)\) nên ta có tọa độ của \(M\left( {2t + 1;t + 1; – 2t – 2} \right)\). Giả sử \(M\)nằm trên mặt cầu \(\left( S \right):{\left( {x – 1} \right)^2} + {(y + 1)^2} + {\left( {z – 2} \right)^2} = 1\) thì:

\({\left( {2t + 1 – 1} \right)^2} + {(t + 1 + 1)^2} + {\left( { – 2t – 2 – 2} \right)^2} = 1 \Leftrightarrow 9{t^2} + 20t + 19 = 0\)

Phương trình này vô nghiệm, do đó điểm \(M\)di động trên đường thẳng \(d\) luôn nằm ngoài mặt cầu.

Gọi \(O’,I\) lần lượt là tâm mặt cầu \(\left( S \right)\)và trung điểm đoạn \(AB\), \(T\)là tiếp điểm của một tiếp tuyến từ \(M\) đến mặt cầu \(\left( S \right)\). Khi đó

\(\begin{array}{l}MA.MB = \overrightarrow {MA} .\overrightarrow {MB}  = \left( {\overrightarrow {MI}  + \overrightarrow {IA} } \right)\left( {\overrightarrow {MI}  + \overrightarrow {IB} } \right) = \left( {\overrightarrow {MI}  + \overrightarrow {IA} } \right)\left( {\overrightarrow {MI}  – \overrightarrow {IA} } \right)\\\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, = M{I^2} – I{A^2} = MO{‘^2} – O'{I^2} – I{A^2} = MO{‘^2} – 1 = M{T^2}.\end{array}\)

Gọi \(H\) là hình chiếu của \(T\) lên \(MO’\). Dễ thấy ngay H là tâm đường tròn giao tuyến của 2 mặt cầu đang xét. Từ hệ thức lượng trong tam giác vuông, ta có

\(\frac{1}{{T{H^2}}} = \frac{1}{{M{T^2}}} + \frac{1}{{O'{T^2}}} = \frac{1}{{M{T^2}}} + 1\).

Vậy đường tròn giao tuyến có diện tích nhỏ nhất khi và chỉ khi \(TH\) có giá trị nhỏ nhất. \(TH\) nhỏ nhất khi và chỉ khi \(MT\) nhỏ nhất.

Ta có \(M{T^2} = 9{t^2} + 20t + 19 \ge \frac{{71}}{9}\). Dấu đẳng thức xảy ra khi \(t =  – \frac{{10}}{9}\). Vậy tọa độ điểm \(M\) là

\(M\left( { – \frac{{11}}{9}; – \frac{1}{9};\frac{2}{9}} \right) \Rightarrow P = \frac{{12}}{9} = \frac{4}{3}\).

================= 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, cho điểm \(A\left( { – 1\,;\,3\,;\,0} \right)\) và đường thẳng \(d:\left\{ \begin{array}{l}x = t\\y = 3 – 2t\\z = – 2 + 5t\end{array} \right.\). Mặt phẳng \(\left( \alpha \right)\) đi qua điểm \(A\) và chứa đường thẳng \(d\) đi qua điểm nào dưới đây?
  • 2. Trong không gian với hệ toạ độ \(Oxyz\), cho đường thẳng \(\Delta :\frac{{x – 1}}{3} = \frac{{y + 2}}{{ – 2}} = \frac{{z – 3}}{1}\) và mặt phẳng \(\left( P \right):x + y – z – 1 = 0\). Viết phương trình mặt phẳng \(\left( Q \right)\) đối xứng với \(\left( P \right)\) qua \(\Delta \).
  • 3. Trong không gian với hệ tọa độ \(Oxyz\), cho đường thẳng \(\left( {{d_1}} \right):\frac{{x – 2}}{1} = \frac{{y – 1}}{{ – 1}} = \frac{{z – 2}}{{ – 1}}\) và \(\left( {{d_2}} \right):\left\{ \begin{array}{l}x = t\\y = 3\\z = – 2 + t\end{array} \right.\). Có bao nhiêu mặt phẳng song song với cả \(\left( {{d_1}} \right)\) và \(\left( {{d_2}} \right)\), đồng thời cắt mặt cầu \(\left( S \right):{x^2} + {y^2} + {z^2} – 2x – 4y + 2 = 0\) theo giao tuyến là một đường tròn có chu vi bằng \(\pi \sqrt 6 \).
  • 4. Trong không gian \(Oxyz\), cho điểm \(M\left( {3;2;1} \right)\). Mặt phẳng \(\left( P \right)\) đi qua \(M\) và cắt các trục tọa độ \(Ox\), \(Oy\), \(Oz\) lần lượt tại các điểm \(A\), \(B\), \(C\) không trùng với gốc tọa độ sao cho \(M\) là trực tâm của tam giác \(ABC\). Trong các mặt phẳng sau, mặt phẳng nào song song với mặt phẳng \(\left( P \right)\)?
  • 5. 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 \(A\left( { – 4;3;2} \right).\)
  • 6. 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?
  • 7. 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 \(\sqrt 3 \).

Reader Interactions

Để lại phản hồi Huỷ trả lời

Sidebar chính

Bài viết mới

  • Tổng chi phí sản xuất $x$ thiết bị điện tử (đơn vị: chiếc, $x > 0$) của một nhà máy được mô hình hóa bởi hàm số $C(x) = 2x^2 + 45x + 5000$ (nghìn đồng). Chi phí sản xuất trung bình cho mỗi thiết bị là $\bar{C}(x) = \frac{C(x)}{x}$ (nghìn đồng/chiếc). Khi số lượng thiết bị sản xuất rất lớn, đồ thị hàm số $\bar{C}(x)$ có đường tiệm cận xiên dạng $y = ax + b$. Giá trị của biểu thức $a + b$ bằng bao nhiêu? 02/10/2026
  • Nồng độ của một loại thuốc trong máu của bệnh nhân sau $t$ giờ truyền tĩnh mạch liên tục được xác định bởi công thức $C(t) = \frac{15t + 8}{3t + 2}\text{ (mg/L)}$. Khi thời gian truyền thuốc kéo dài vô hạn ($t \to +\infty$), nồng độ thuốc trong máu tiến dần tới mức bão hòa là bao nhiêu $\text{mg/L}$? 02/10/2026
  • Trong một khu bảo tồn sinh thái, số lượng cá thể của một loài động vật quý hiếm (tính theo đơn vị trăm con) sau $t$ năm ($t \ge 0$) được mô hình hóa bởi hàm số $N(t) = \frac{60t + 40}{t + 2}$. Khi thời gian $t$ tăng lên vô hạn ($t \to +\infty$), số lượng cá thể loài động vật này tiến dần tới một ngưỡng cân bằng sinh thái. Ngưỡng cân bằng sinh thái này bằng bao nhiêu trăm con? 02/10/2026
  • Cho hàm số $y = \frac{2x – 1 – \sqrt{x^2 + 3}}{x^2 – 4x + 3}$. Xét tính đúng, sai của các mệnh đề về tiệm cận của đồ thị hàm số 02/10/2026
  • Cho hàm số $y = \frac{2x – 1}{\sqrt{x^2 – 4}}$. Xét tính đúng, sai của các mệnh đề về tiệm cận của đồ thị hàm số 02/10/2026

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.