Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt cầu (S) có phương trình \({(x - 2)^2} + {(y + 1)^2} + {z^2} = 14 \). Mặt cầu (S) cắt trục Oz tại A và B \(({z_A} < 0) \). Phương trình nào sau đây là phương trình tiếp diện của (S) tại B.
Giải chi tiết:
Tọa độ giao điểm của A và B là nghiệm của hệ \(\left\{ \begin{array}{l}{(x - 2)^2} + {(y + 1)^2} + {z^2} = 14\\x = 0\\y = 0\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = 0\\y = 0\\4 + 1 + {z^2} = 14\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = 0\\y = 0\\{z^2} = 9\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = 0\\y = 0\\z = \pm 3\end{array} \right.\)
Vì \(({z_A} < 0)\) nên ta có \(A\left( {0;0; - 3} \right),B\left( {0;0;3} \right)\)
(S) có tâm \(I\left( {2; - 1;0} \right)\) \( \Rightarrow \overrightarrow {BI} = \left( {2; - 1; - 3} \right)\).
Vì (P) tiếp xúc với (S) tại \(B\) \( \Leftrightarrow IB \bot (P) \Rightarrow \overrightarrow {BI} =\overrightarrow {{n_P}} \).
Do đó, phương trình mặt phẳng (P) có dạng \(2x - y - 3z + d = 0\)(*).
Mặt khác, vì \(B \in (P)\) nên ta có \(2.0 - 0 - 3.3 + d = 0 \Leftrightarrow d = 9\)
Vậy ta có (P): \(2x - y - 3z + 9 = 0\)
Chọn A
Trong không gian với hệ trục Oxyz, cho mặt phẳng (P): 2x + y + 2z + 4 = 0, đường thẳng d:
=
=
và đường thẳng ∆ là giao tuyến của hai mặt phẳng x = 1, y + z - 4 = 0. Viết phương trình mặt cầu có tâm thuộc d, đồng thời tiếp xúc với ∆ và (P) biết rằng tâm của mặt cầu có tọa độ nguyên.