

Giải bài tập 2 trang 65 SGK Toán 12 tập 2 - Chân trời sáng tạo>
Trong các phương trình sau, phương trình nào là phương trình mặt cầu? Xác định tâm và bán kính của mặt cầu đó. a) ({x^2} + {y^2} + {z^2} + 5x - 7y + z - 1 = 0). b) ({x^2} + {y^2} + {z^2} + 4x + 6y - 2z + 100 = 0). c) ({x^2} + {y^2} + {z^2} - x - y - z + frac{1}{2} = 0).
GÓP Ý HAY - NHẬN NGAY QUÀ CHẤT
Gửi góp ý cho Loigiaihay.com và nhận về những phần quà hấp dẫn
Đề bài
Trong các phương trình sau, phương trình nào là phương trình mặt cầu? Xác định tâm và bán kính của mặt cầu đó.
a) \({x^2} + {y^2} + {z^2} + 5x - 7y + z - 1 = 0\).
b) \({x^2} + {y^2} + {z^2} + 4x + 6y - 2z + 100 = 0\).
c) \({x^2} + {y^2} + {z^2} - x - y - z + \frac{1}{2} = 0\).
Phương pháp giải - Xem chi tiết
Các phương trình ở câu a và b đều là phương trình mặt cầu có dạng \({x^2} + {y^2} + {z^2} - 2ax - 2by - 2cz + d = 0\). Xác định \(a\), \(b\), \(c\), \(d\) và tính \({a^2} + {b^2} + {c^2} - d\), rồi rút ra kết luận.
Lời giải chi tiết
a) Phương trình \({x^2} + {y^2} + {z^2} + 5x - 7y + z - 1 = 0\) là phương trình có dạng \({x^2} + {y^2} + {z^2} - 2ax - 2by - 2cz + d = 0\) với \(a = - \frac{5}{2}\), \(b = \frac{7}{2}\), \(c = - \frac{1}{2}\) và \(d = - 1\).
Ta có \({a^2} + {b^2} + {c^2} - d = {\left( { - \frac{5}{2}} \right)^2} + {\left( {\frac{7}{2}} \right)^2} + {\left( { - \frac{1}{2}} \right)^2} + 1 = \frac{{79}}{4} > 0.\)
Vậy phương trình \({x^2} + {y^2} + {z^2} + 5x - 7y + z - 1 = 0\) là phương trình mặt cầu có tâm \(I\left( {\frac{{ - 5}}{2};\frac{7}{2};\frac{{ - 1}}{2}} \right)\) và bán kính \(R = \frac{{\sqrt {79} }}{2}\).
b) Phương trình \({x^2} + {y^2} + {z^2} + 4x + 6y - 2z + 100 = 0\) là phương trình có dạng \({x^2} + {y^2} + {z^2} - 2ax - 2by - 2cz + d = 0\) với \(a = - 2\), \(b = - 3\), \(c = 1\) và \(d = 100\).
Ta có \({a^2} + {b^2} + {c^2} - d = {\left( { - 2} \right)^2} + {\left( { - 3} \right)^2} + {1^2} - 100 = - 86 < 0.\)
Vậy phương trình \({x^2} + {y^2} + {z^2} + 4x + 6y - 2z + 100 = 0\) không phải là phương trình mặt cầu.
c) Phương trình \({x^2} + {y^2} + {z^2} - x - y - z + \frac{1}{2} = 0\) là phương trình có dạng \({x^2} + {y^2} + {z^2} - 2ax - 2by - 2cz + d = 0\) với \(a = b = c = \frac{1}{2}\) và \(d = \frac{1}{2}\).
Ta có \({a^2} + {b^2} + {c^2} - d = {\left( {\frac{1}{2}} \right)^2} + {\left( {\frac{1}{2}} \right)^2} + {\left( {\frac{1}{2}} \right)^2} - \frac{1}{2} = \frac{1}{4} > 0.\)
Vậy phương trình \({x^2} + {y^2} + {z^2} - x - y - z + \frac{1}{2} = 0\) là phương trình mặt cầu có tâm \(I\left( {\frac{1}{2};\frac{1}{2};\frac{1}{2}} \right)\) và bán kính \(R = \sqrt {\frac{1}{4}} = \frac{1}{2}\).


- Giải bài tập 3 trang 65 SGK Toán 12 tập 2 - Chân trời sáng tạo
- Giải bài tập 4 trang 65 SGK Toán 12 tập 2 - Chân trời sáng tạo
- Giải bài tập 5 trang 65 SGK Toán 12 tập 2 - Chân trời sáng tạo
- Giải bài tập 1 trang 65 SGK Toán 12 tập 2 - Chân trời sáng tạo
- Giải mục 2 trang 63, 64 SGK Toán 12 tập 2 - Chân trời sáng tạo
>> Xem thêm
Luyện Bài Tập Trắc nghiệm Toán 12 - Chân trời sáng tạo - Xem ngay
Các bài khác cùng chuyên mục
- Giải câu hỏi mở đầu trang 75 SGK Toán 12 tập 2 - Chân trời sáng tạo
- Giải câu hỏi mở đầu trang 69 SGK Toán 12 tập 2 - Chân trời sáng tạo
- Giải câu hỏi mở đầu trang 61 SGK Toán 12 tập 2 - Chân trời sáng tạo
- Giải câu hỏi mở đầu trang 43 SGK Toán 12 tập 2 - Chân trời sáng tạo
- Giải câu hỏi mở đầu trang 32 SGK Toán 12 tập 2 - Chân trời sáng tạo
- Giải câu hỏi mở đầu trang 75 SGK Toán 12 tập 2 - Chân trời sáng tạo
- Giải câu hỏi mở đầu trang 69 SGK Toán 12 tập 2 - Chân trời sáng tạo
- Giải câu hỏi mở đầu trang 61 SGK Toán 12 tập 2 - Chân trời sáng tạo
- Giải câu hỏi mở đầu trang 43 SGK Toán 12 tập 2 - Chân trời sáng tạo
- Giải câu hỏi mở đầu trang 32 SGK Toán 12 tập 2 - Chân trời sáng tạo