Câu hỏi
Cho mặt cầu \(\left( S \right)\) có đường kính \(10cm\) và mặt phẳng \(\left( P \right)\) cách tâm mặt cầu một khoảng \(4cm.\) Khẳng định nào sau đây là sai?
- A \(\left( P \right)\) cắt \(\left( S \right)\)
- B \(\left( P \right)\) tiếp xúc với \(\left( S \right)\)
- C
\(\left( P \right)\) và \(\left( S \right)\) có vô số điểm chung
- D
\(\left( P \right)\) cắt \(\left( S \right)\) theo một đường tròn bán kính \(3cm.\)
Phương pháp giải:
Xác định vị trí tương đối giữa mặt phẳng \(\left( P \right)\) và mặt cầu \(\left( S \right)\) có tâm \(I\) và bán kính \(R:\)
+) Nếu \(d\left( {I;\,\,\left( P \right)} \right) < R\) thì \(\left( P \right)\) cắt \(\left( S \right)\) theo giao tuyến là đường tròn có bán kính \(r = \sqrt {{R^2} - {d^2}\left( {I;\,\left( P \right)} \right)} .\)
+) Nếu \(d\left( {I;\,\,\left( P \right)} \right) = R\) thì \(\left( P \right)\) tiếp xúc với \(\left( S \right)\).
+) Nếu \(d\left( {I;\,\,\left( P \right)} \right) > R\) thì \(\left( P \right)\) và \(\left( S \right)\) không có điểm chung với nhau.
Lời giải chi tiết:
Bán kính mặt cầu \(\left( S \right):\,\,R = 10:2 = 5\,cm.\)
Gọi \(I\) là tâm của mặt cầu \(\left( S \right) \Rightarrow d\left( {I;\,\left( P \right)} \right) = 4 < R \Rightarrow \) \(\left( P \right)\) cắt \(\left( S \right)\) theo giao tuyến là đường tròn có bán kính \(r = \sqrt {{R^2} - {d^2}\left( {I;\,\left( P \right)} \right)} = \sqrt {{5^2} - {4^2}} = 3\)
Chọn B.