SBT Toán 12 - Giải SBT Toán 12 - Kết nối tri thức Bài tập cuối chương 5 - SBT Toán 12 Kết nối tri thức

Giải bài 5.44 trang 38 sách bài tập toán 12 - Kết nối tri thức


Trong không gian Oxyz, phương trình nào trong các phương trình sau là phương trình của một mặt cầu? Xác định tâm và bán kính của mặt cầu đó. a) \({x^2} + {y^2} + {z^2} + 6x - 8z + 5 = 0\). b) \({x^2} + {y^2} + {z^2} - 4x + 6z + 17 = 0\). c) \(2{x^2} + 2{y^2} + 2{z^2} - 5 = 0\).

Đề bài

Trong không gian Oxyz, phương trình nào trong các phương trình sau là phương trình của một mặt cầu? Xác định tâm và bán kính của mặt cầu đó.

a) \({x^2} + {y^2} + {z^2} + 6x - 8z + 5 = 0\).

b) \({x^2} + {y^2} + {z^2} - 4x + 6z + 17 = 0\).

c) \(2{x^2} + 2{y^2} + 2{z^2} - 5 = 0\).

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Ý a: Xét phương trình \({x^2} + {y^2} + {c^2} - 2ax - 2by - 2cz + d = 0\), xác định a, b, c và kiểm tra điều kiện \({a^2} + {b^2} + {c^2} - d > 0\).

Ý b: Xét phương trình \({x^2} + {y^2} + {c^2} - 2ax - 2by - 2cz + d = 0\), xác định a, b, c và kiểm tra điều kiện \({a^2} + {b^2} + {c^2} - d > 0\).

Ý c: Xét phương trình \({x^2} + {y^2} + {c^2} - 2ax - 2by - 2cz + d = 0\), xác định a, b, c và kiểm tra điều kiện \({a^2} + {b^2} + {c^2} - d > 0\).

Lời giải chi tiết

a) Trong không gian, mặt cầu (S) có phương trình \({x^2} + {y^2} + {c^2} - 2ax - 2by - 2cz + d = 0\).

(S) có tâm \(\left( {a;b;c} \right)\) và bán kính \(\sqrt {{a^2} + {b^2} + {c^2} - d} \) với \({a^2} + {b^2} + {c^2} - d > 0\).

Xét phương trình \({x^2} + {y^2} + {z^2} + 6x - 8z + 5 = 0\) ta có \(a =  - 3,b = 0,c = 4,d = 5\).

Suy ra \({a^2} + {b^2} + {c^2} - d = 9 + 16 - 5 = 20 > 0\).

Do đó phương trình trên xác định một mặt cầu có tâm \(I\left( { - 3;0;4} \right)\) và bán kính \(R = \sqrt {20}  = 2\sqrt 5 \).

b) Trong không gian, mặt cầu (S) có phương trình \({x^2} + {y^2} + {c^2} - 2ax - 2by - 2cz + d = 0\).

(S) có tâm \(\left( {a;b;c} \right)\) và bán kính \(\sqrt {{a^2} + {b^2} + {c^2} - d} \) với \({a^2} + {b^2} + {c^2} - d > 0\).

Xét phương trình \({x^2} + {y^2} + {z^2} - 4x + 6z + 17 = 0\) ta có \(a = 2,b = 0,c =  - 3,d = 17\).

Suy ra \({a^2} + {b^2} + {c^2} - d = 4 + 9 - 17 =  - 4 < 0\).

Do đó phương trình trên không phải là phương trình mặt cầu.

c) Trong không gian, mặt cầu (S) có phương trình \({x^2} + {y^2} + {c^2} - 2ax - 2by - 2cz + d = 0\).

(S) có tâm \(\left( {a;b;c} \right)\) và bán kính \(\sqrt {{a^2} + {b^2} + {c^2} - d} \) với \({a^2} + {b^2} + {c^2} - d > 0\).

Xét phương trình \(2{x^2} + 2{y^2} + 2{z^2} - 5 = 0 \Leftrightarrow {x^2} + {y^2} + {z^2} - \frac{5}{2} = 0\) ta có \(a = 0,b = 0,c = 0,d =  - \frac{5}{2}\).

Suy ra \({a^2} + {b^2} + {c^2} - d = \frac{5}{2} > 0\).

Do đó phương trình trên xác định một mặt cầu có tâm \(I\left( {0;0;0} \right)\) và bán kính \(R = \sqrt {\frac{5}{2}} \).


Bình chọn:
4.9 trên 7 phiếu
Bài tiếp theo
  • Giải bài 5.45 trang 38 sách bài tập toán 12 - Kết nối tri thức

    Trong không gian Oxyz, cho hai mặt phẳng \(\left( P \right):2x + 2y - z + 8 = 0\) và \(\left( Q \right):2x + 2y - z + 2 = 0\). a) Chứng minh rằng \(\left( P \right)\parallel \left( Q \right)\). b) Tính khoảng cách giữa hai mặt phẳng \(\left( P \right)\) và \(\left( Q \right)\).

  • Giải bài 5.46 trang 38 sách bài tập toán 12 - Kết nối tri thức

    Trong không gian Oxyz, cho điểm \(P\left( {2;3;5} \right)\). Gọi A, B, C lần lượt là hình chiếu vuông góc của điểm P trên các trục Ox, Oy, Oz. Viết phương trình mặt phẳng (ABC).

  • Giải bài 5.47 trang 39 sách bài tập toán 12 - Kết nối tri thức

    Trong không gian Oxyz, cho hai điểm (Aleft( {2; - 1; - 3} right)); (Bleft( {3;0; - 1} right)) và mặt phẳng (left( P right):x - 3y - z - 5 = 0). Viết phương trình mặt phẳng (Q) chứa hai điểm A, B đồng thời vuông góc với mặt phẳng (P).

  • Giải bài 5.48 trang 39 sách bài tập toán 12 - Kết nối tri thức

    Trong không gian Oxyz, mặt sàn nằm ngang của một ngôi nhà thuộc mặt phẳng (Oxy), một mái của ngôi nhà thuộc mặt phẳng (left( alpha right):x + y + z - 1 = 0). Hỏi mái nhà có độ dốc bằng bao nhiêu độ?

  • Giải bài 5.49 trang 39 sách bài tập toán 12 - Kết nối tri thức

    Trong không gian Oxyz, trong khoảng thời gian từ 0 đến 1, một vật thẻ chuyển động sao cho tại mỗi thời điểm \(t \in \left[ {0;1} \right]\), vật thể đó ở vị trí \(M\left( {\frac{1}{{\sqrt 2 }}\sin t;\sqrt {\sqrt 2 \sin \cos t} ;\frac{1}{{\sqrt 2 }}\sin t - \cos t} \right)\). Hỏi trong quá trình chuyển động nói trên, vật thể có luôn thuộc mặt cầu \(\left( S \right):{x^2} + {y^2} + {z^2} - 1 = 0\) hay không?

>> Xem thêm

Luyện Bài Tập Trắc nghiệm Toán 12 - Kết nối tri thức - Xem ngay

Báo lỗi - Góp ý

Group Ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Các bài khác cùng chuyên mục


App Loigiaihay trên google play store App Loigiaihay trên apple store

Copyright © 2021 loigiaihay.com

DMCA.com Protection Status
App Loigiaihay trên apple store App Loigiaihay trên google play store