Giải bài tập Toán 12 Nâng cao, Toán 12 Nâng cao, đầy đủ giải tích và hình học
Bài 2. Phương trình mặt phẳng
Bài 23 trang 90 SGK Hình học 12 Nâng cao>
Viết phương trình mặt phẳng song song với mặt phẳng và tiếp xúc với mặt cầu có phương trình:
Đề bài
Viết phương trình mặt phẳng song song với mặt phẳng \(4x + 3y - 12z + 1 = 0\) và tiếp xúc với mặt cầu có phương trình: \({x^2} + {y^2} + {z^2} - 2x - 4y - 6z - 2 = 0\)
Phương pháp giải - Xem chi tiết
Viết dạng phương trình mặt phẳng (P).
(P) tiếp xúc (S) khi d(I,(P))=R.
Lời giải chi tiết
Ta có \({x^2} + {y^2} + {z^2} - 2x - 4y - 6z - 2 = 0 \)
\(\Leftrightarrow {\left( {x - 1} \right)^2} + {\left( {y - 2} \right)^2} + {\left( {z - 3} \right)^2} = 16\)
Mặt cầu có tâm \(I\left( {1;2;3} \right)\) bán kính R = 4.
Mặt phẳng (P) song song với mặt phẳng đã cho nên có phương trình \(4x + 3y - 12z + D = 0\) với \(D \ne 1\).
Mp(P) tiếp xúc với mặt cầu khi và chỉ khi khoảng cách d từ điểm I đến mp(P) bằng bán kính R.
\(d = {{\left| {4 + 6 - 36 + D} \right|} \over {\sqrt {16 + 9 + 144} }} = 4 \Leftrightarrow {{\left| { - 26 + D} \right|} \over {13}} = 4 \) \(\Leftrightarrow \left[ \matrix{
- 26 + D = 52 \hfill \cr
- 26 + D = - 52 \hfill \cr} \right. \Leftrightarrow \left[ \matrix{
D = 78 \hfill \cr
D = - 26 \hfill \cr} \right.\)
Vậy có hai mặt phẳng thỏa yêu cầu là: \(4x + 3y - 12z + 78 = 0\)
\(4x + 3y - 12z - 26 = 0\)
Loigiaihay.com




