Câu 37208 - Tự Học 365
Câu hỏi Vận dụng

Trong không gian \(Oxyz,\)  cho biết có hai mặt cầu có tâm nằm trên đường thẳng \(d:\dfrac{x}{2} = \dfrac{{y - 1}}{1} = \dfrac{{z + 2}}{{ - 1}},\) tiếp xúc đồng thời với hai mặt phẳng \(\left( \alpha  \right):x + 2y - 2z + 1 = 0\)  và\(\left( \beta  \right):2x - 3y - 6z - 2 = 0\) . Gọi \({R_1};{R_2}\left( {{R_1} > {R_2}} \right)\)  là bán kính của hai mặt cầu đó. Tỉ số \(\dfrac{{{R_1}}}{{{R_2}}}\)  bằng


Đáp án đúng: b
Luyện tập khác

Phương pháp giải

Đưa phương trình đường thẳng \(d\) về dạng tham số \(t.\) Biểu diễn tọa độ tâm \(I\) của mặt cầu theo \(t.\)

Giải phương trình \(d\left( {I;\left( \alpha  \right)} \right) = d\left( {I;\left( \beta  \right)} \right)\) ta tìm được \(t \Rightarrow I\) , tìm được bán kính mặt cầu là \(R = d\left( {I;\left( \alpha  \right)} \right)\)

Xem lời giải

Lời giải của Tự Học 365

Đường thẳng \(d:\dfrac{x}{2} = \dfrac{{y - 1}}{1} = \dfrac{{z + 2}}{{ - 1}} \Leftrightarrow d:\left\{ \begin{array}{l}x = 2t\\y = 1 + t\\z =  - 2 - t\end{array} \right.\)

Vì tâm mặt cầu thuộc đường thẳng \(d\) nên ta gọi \(I\left( {2t;1 + t; - 2 - t} \right)\) là tâm mặt cầu.

Lại có mặt cầu tiếp xúc với cả hai mặt phẳng \(\left( \alpha  \right);\left( \beta  \right)\) nên ta có \(d\left( {I;\left( \alpha  \right)} \right) = d\left( {I;\left( \beta  \right)} \right)\)

\(\begin{array}{l} \Leftrightarrow \dfrac{{\left| {2t + 2\left( {1 + t} \right) - 2\left( { - 2 - t} \right) + 1} \right|}}{{\sqrt {{1^2} + {2^2} + {{\left( { - 2} \right)}^2}} }} = \dfrac{{\left| {4t - 3\left( {1 + t} \right) - 6\left( { - 2 - t} \right) - 2} \right|}}{{\sqrt {{2^2} + {{\left( { - 3} \right)}^2} + {{\left( { - 6} \right)}^2}} }}\\ \Leftrightarrow \dfrac{{\left| {6t + 7} \right|}}{3} = \dfrac{{\left| {7t + 7} \right|}}{7} \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}\dfrac{{6t + 7}}{3} = t + 1\\\dfrac{{6t + 7}}{3} =  - t - 1\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}t =  - \dfrac{4}{3} \Rightarrow I\left( { - \dfrac{8}{3}; - \dfrac{1}{3}; - \dfrac{2}{3}} \right)\\t =  - \dfrac{{10}}{9} \Rightarrow I\left( { - \dfrac{{20}}{9};\dfrac{{ - 1}}{9}; - \dfrac{8}{9}} \right)\end{array} \right.\end{array}\)

+ Với \(I\left( { - \dfrac{8}{3}; - \dfrac{1}{3}; - \dfrac{2}{3}} \right) \Rightarrow \) bán kính mặt cầu \({R_1} = d\left( {I;\left( \alpha  \right)} \right) = \dfrac{{\left| { - \dfrac{8}{3} + 2.\left( { - \dfrac{1}{3}} \right) - 2.\left( { - \dfrac{2}{3}} \right) + 1} \right|}}{{\sqrt {{1^2} + {2^2} + {{\left( { - 2} \right)}^2}} }} = \dfrac{1}{3}\)

+ Với \(I\left( { - \dfrac{{20}}{9};\dfrac{{ - 1}}{9}; - \dfrac{8}{9}} \right) \Rightarrow \) bán kính mặt cầu \({R_2} = d\left( {I;\left( \alpha  \right)} \right) = \dfrac{{\left| { - \dfrac{{20}}{9} + 2.\left( { - \dfrac{1}{9}} \right) - 2.\left( { - \dfrac{8}{9}} \right) + 1} \right|}}{{\sqrt {{1^2} + {2^2} + {{\left( { - 2} \right)}^2}} }} = \dfrac{1}{9}\)

Tỉ số \(\dfrac{{{R_1}}}{{{R_2}}} = \dfrac{{\dfrac{1}{3}}}{{\dfrac{1}{9}}} = 3\)

Đáp án cần chọn là: b

Toán Lớp 12