
1. Kiến thức cần nhớ
- Dạng 1: Phương trình chính tắc của mặt cầu tâm \(I\left( {a;b;c} \right)\) và bán kính \(R\) là:
\({\left( {x - a} \right)^2} + {\left( {y - b} \right)^2} + {\left( {z - c} \right)^2} = {R^2}\) (1)
- Dạng 2: Phương trình tổng quát của mặt cầu \({x^2} + {y^2} + {z^2} + 2ax + 2by + 2cz + d = 0\) (2)
Phương trình (2) có tâm \(I\left( { - a; - b; - c} \right)\) và bán kính \(R = \sqrt {{a^2} + {b^2} + {c^2} - d} \).
Do đó điều kiện cần và đủ để (2) là phương trình mặt cầu là \({a^2} + {b^2} + {c^2} - d > 0\)
Dạng 1: Nhận biết các yếu tố từ phương trình mặt cầu.
Phương pháp:
Sử dụng định nghĩa tâm và bán kính mặt cầu:
- Mặt cầu có phương trình dạng \({\left( {x - a} \right)^2} + {\left( {y - b} \right)^2} + {\left( {z - c} \right)^2} = {R^2}\) có tâm \(\left( {a;b;c} \right)\) và bán kính \(R\).
- Mặt cầu có phương trình dạng \({x^2} + {y^2} + {z^2} + 2ax + 2by + 2cz + d = 0\) có tâm \(I\left( { - a; - b; - c} \right)\) và bán kính \(R = \sqrt {{a^2} + {b^2} + {c^2} - d} \).
Dạng 2: Viết phương trình mặt cầu.
Phương pháp chung:
Cách 1: Sử dụng phương trình mặt cầu dạng tổng quát.
- Tìm tâm và bán kính mặt cầu, từ đó viết phương trình theo dạng 1 nêu ở trên.
Cách 2: Sử dụng phương trình mặt cầu dạng khai triển.
- Gọi mặt cầu có phương trình \({x^2} + {y^2} + {z^2} + 2ax + 2by + 2cz + d = 0\)
- Sử dụng điều kiện bài cho để tìm \(a,b,c,d\).
Một số bài toán hay gặp:
- Viết phương trình mặt cầu với tâm và bán kính đã cho.
- Mặt cầu có đường kính \(AB\): tâm là trung điểm của \(AB\) và bán kính \(R = \dfrac{{AB}}{2}\).
- Mặt cầu đi qua \(4\) điểm \(A,B,C,D\):
* Cách 1:
+) Gọi mặt cầu có phương trình \({x^2} + {y^2} + {z^2} + 2ax + 2by + 2cz + d = 0\)
+) Thay tọa độ các điểm bài cho vào phương trình và tìm \(a,b,c,d\).
*Cách 2:
+) Gọi I(a,b,c) là tâm của mặt cầu.
+) Lập hệ phương trình
\(\left\{ \begin{array}{l}IA = IB\\IA = IC\\IA = ID\end{array} \right.\)
tìm a, b, c.
+) Bán kính \(R=IA\).
* Cách 3:
+) Tìm mặt phẳng trung trực của các đoạn thẳng AB, AC, AD. Mặt phẳng trung trực của AB đi qua trung điểm của AB và nhận AB làm một vectơ pháp tuyến.
+) Tâm mặt cầu là giao của 3 mặt phẳng đó.
+) Bán kính \(R=IA\).
Dạng 3: Tìm tham số để mặt cầu thỏa mãn điều kiện cho trước.
- Mặt cầu đi qua một điểm nếu tọa độ điểm đó thỏa mãn phương trình mặt cầu.
Cho (S) là mặt cầu tâm I(2 ; 1 ; -1) và tiếp xúc với mặt phẳng (α) có phương trình : 2x - 2y - z + 3 = 0.Bán kính của (S) là:
Giải bài 14 trang 97 SGK Hình học 12. Cho mặt phẳng (α) : 2x + y + 3z + 1= 0 và đường thẳng d có phương trình tham số :
Trong các mệnh đề sau, mệnh đề nào đúng? Cho hai đường thẳng
Cho d là đường thẳng đi qua điểm A(1 ; 2 ; 3) và vuông góc với mặt phẳng (α): 4x + 3y - 7z + 1 = 0. Phương trình tham số của d là:
Giải bài 11 trang 96 SGK Hình học 12. Phương trình tham số của đường thẳng △ là:
Giải bài 10 trang 95 SGK Hình học 12. Trong các mệnh đề sau, mệnh đề nào sai? Cho ba mặt phẳng (α), (β), (γ).
Giải bài 9 trang 95 SGK Hình học 12. Gọi (α) là mặt phẳng cắt ba trục toạ độ tại 3 điểm M(8 ; 0 ; 0), N(0 ; -2 ; 0), P(0 ; 0 ; 4). Phương trình của (α) là:
Giải bài 8 trang 95 SGK Hình học 12. Cho ba điểm A (0 ; 2 ; 1), B(3; 0 ;1), C(1 ; 0 ; 0). Phương trình mặt phẳng (ABC) là:
Giải bài 7 trang 95 SGK Hình học 12. Phương trình của mặt phẳng (α) là:
Giải bài 6 trang 95 SGK Hình học 12. Mặt cầu ngoại tiếp tứ diện ABCD có bán kính là:
Giải bài 5 trang 95 SGK Hình học 12. Gọi M, N lần lượt là trung điểm của AB và CD. Toạ độ điểm G là trung điểm của MN là:
Giải bài 4 trang 94 SGK Hình học 12. Trong các mệnh đề sau, mệnh đề nào sai?
Giải bài 3 trang 94 SGK Hình học 12. Toạ độ của tâm hình bình hành OADB là:
Giải bài 2 trang 94 SGK Hình học 12. Trong các mệnh đề sau, mệnh đề nào đúng? Trong không gian Oxyz cho ba vectơ
Trong các mệnh đề sau, mệnh đề nào sai? Trong không gian Oxyz cho ba vectơ
Trong hệ toạ độ Oxyz, tìm toạ độ điểm A' đối xứng với điểm A(1 ; -2 ; -5)
Trong hệ toạ độ Oxyz, viết phương trình đường thẳng ∆
Trong hệ toạ độ Oxyz, cho điểm M(2 ; 1 ; 0) và mặt phẳng (α): x + 3y - z - 27 = 0.
Trong hệ toạ độ Oxyz, tìm toạ độ điểm H là hình chiếu vuông góc của điểm M( 1 ; -1 ; 2) trên mặt phẳng (α): 2x - y + 2z +11 = 0
Trong hệ toạ độ Oxyz, viết phương trình mặt phẳng (α) tiếp xúc với mặt cầu
Trong hệ toạ độ Oxyz, cho điểm A(-1 ; 2 ; -3)
Trong hệ toạ độ Oxyz, cho mặt phẳng (α) có phương trình 3x + 5y - z -2 = 0
Trong hệ toạ độ Oxyz, cho mặt cầu (S) có phương trình:
Trong hệ toạ độ Oxyz, lập phương trình tham số của đường thẳng:
Trong hệ toạ độ Oxyz, cho bốn điểm A(-2 ; 6 ; 3), B(1 ; 0 ; 6), C(0; 2 ; -1), D(1 ; 4 ; 0).
Trong hệ toạ độ Oxyz, cho mặt cầu (S) có đường kính là AB
Cho hệ toạ độ Oxyz, cho bốn điểm.
>> Xem thêm
Cảm ơn bạn đã sử dụng Loigiaihay.com. Đội ngũ giáo viên cần cải thiện điều gì để bạn cho bài viết này 5* vậy?
Vui lòng để lại thông tin để ad có thể liên hệ với em nhé!
Họ và tên:
Email / SĐT: