Giải bài tập Toán 12 Nâng cao, Toán 12 Nâng cao, đầy đủ giải tích và hình học
Bài 1. Hệ tọa độ trong không gian
Bài 14 trang 82 SGK Hình học 12 Nâng cao>
Trong mỗi trường hợp sau, hãy viết phương trình mặt cầu : a) Đi qua ba điểm A(0 ; 8 ; 0), B(4; 6 ; 2), C(0 ; 12 ; 4) và có tâm nằm trên mp(Oyz); b) Có bán kính bằng 2, tiếp xúc với mặt phẳng (Oyz) và có tâm nằm trên tia Ox; c) Có tâm I(1 ; 2 ; 3) và tiếp xúc với mp(Oyz).
Trong mỗi trường hợp sau, hãy viết phương trình mặt cầu :
LG a
Đi qua ba điểm A(0 ; 8 ; 0), B(4; 6 ; 2), C(0 ; 12 ; 4) và có tâm nằm trên mp(Oyz);
Phương pháp giải:
- Gọi tâm I(0;b;c).
- Lập hệ phương trình ẩn b, c với chú ý IA=IB=IC.
- Giải hệ tìm b, c suy ra phương trình.
Lời giải chi tiết:
Tâm I của mặt cầu nằm trên mp(Oyz) nên \(I\left( {0;b;c} \right)\). Ta tìm b và c để IA = IB = IC. Ta có:
\(\left\{ \matrix{
I{A^2} = I{B^2} \hfill \cr
I{A^2} = I{C^2} \hfill \cr} \right. \) \(\Leftrightarrow \left\{ \matrix{
{\left( {8 - b} \right)^2} + {c^2} = {4^2} + {\left( {6 - b} \right)^2} + {\left( {2 - c} \right)^2} \hfill \cr
{\left( {8 - b} \right)^2} + {c^2} = {\left( {12 - b} \right)^2} + {\left( {4 - c} \right)^2} \hfill \cr} \right. \)
\(\begin{array}{l}
\Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
64 - 16b = 16 + 36 - 12b + 4 - 4c\\
64 - 16b = 144 - 24b + 16 - 8c
\end{array} \right.\\
\Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
- 4b + 4c = - 8\\
8b + 8c = 96
\end{array} \right.\\
\Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
b = 7\\
c = 5
\end{array} \right.
\end{array}\)
Vậy tâm \(I\left( {0;7;5} \right)\) bán kính
R = IA =\(\sqrt {0 + 1 + 25} = \sqrt {26} \).
Mặt cầu có phương trình \({x^2} + {\left( {y - 7} \right)^2} + {\left( {z - 5} \right)^2} = 26\).
LG b
Có bán kính bằng 2, tiếp xúc với mặt phẳng (Oyz) và có tâm nằm trên tia Ox;
Lời giải chi tiết:
Vì tâm của mặt cầu nằm trên tia Ox và mặt cầu tiếp xúc với mp(Oyz) nên điểm tiếp xúc phải là O, do đó bán kính mặt cầu là R = IO = 2 và \(I\left( {2;0;0} \right)\).
Mặt cầu có phương trình \({\left( {x - 2} \right)^2} + {y^2} + {z^2} = 4\)
LG c
Có tâm I(1 ; 2 ; 3) và tiếp xúc với mp(Oyz).
Lời giải chi tiết:
Vì mặt cầu có tâm \(I\left( {1;2;3} \right)\) và tiếp xúc với mp(Oyz), vậy R = d(I,(Oyz))=1.
Mặt cầu có phương trình \({\left( {x - 1} \right)^2} + {\left( {y - 2} \right)^2} + {\left( {z - 3} \right)^2} = 1\)
Loigiaihay.com




