Câu hỏi:
21/07/2024 105Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho điểm A(0;8;2) và mặt cầu (S) có phương trình và điểm B(9;-7;23). Viết phương trình mặt phẳng (P) qua A và tiếp xúc với (S) sao cho khoảng cách từ B đến (P) lớn nhất. Giả sử là một vectơ pháp tuyến của (P), tính tích m.n.
A. m.n=2
B. m.n=-2
C. m.n=4
D. m.n=-4
Trả lời:
Đáp án D
Cách 1:
Mặt cầu (S) có tâm I(5;-3;7) và bán kính .
nên điểm A nằm ngoài mặt cầu.
nên điểm B nằm ngoài mặt cầu.
không thẳng hàng.
Mặt phẳng (P) qua A và tiếp xúc với (S) nên khi (P) thay đổi thì tập hợp các đường thẳng qua A và tiếp điểm tạo thành hình nón.
Gọi đạt giá trị lớn nhất A,B,I,H đồng phẳng ( H là hình chiếu của B lên (P)).
Mặt phẳng (P) qua A và nhận làm vectơ pháp tuyến nên có phương trình .
Mặt phẳng (P) tiếp xúc với .
Ta có: .
Gọi là vectơ pháp tuyến của mặt phẳng (AIB), chọn .
Do .
Thế (2) vào (1) ta được phương trình:
Thay m=-1 vào (2) suy ra: n=4.
Vậy m.n=-4.
Cách 2:
Mặt cầu (S) có tâm I(5;-3;7) và bán kính .
Mặt phẳng (P) qua A và nhận làm vectơ pháp tuyến nên có phương trình .
Mặt phẳng (P) tiếp xúc với (S):
Dấu bằng xảy ra khi .
Vậy m.n=-4.
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Câu 2:
Cho parabol và hai điểm A,B thuộc (P) sao cho AB=2. Tìm diện tích lớn nhất của hình phẳng giới hạn bởi (P) và đường thẳng AB.
Câu 3:
Cho hình phẳng (H) giới hạn bởi đồ thị hàm số , trục hoành và đường thẳng x=4. Thể tích khối tròn xoay tạo thành khi quay hình phẳng (H) quanh trục Ox bằng:
Câu 4:
Trong không gian Oxyz, phương trình mặt phẳng (P) đi qua ba điểm là:
Câu 6:
Cho hàm số có đồ thị (C). Tiếp tuyến của (C) có hệ số góc nhỏ nhất là bao nhiêu?
Câu 8:
Cho hình chóp S.ABC có , tam giác vuông cân tại B. Gọi M là trung điểm của SB. Góc giữa đường thẳng CM và mặt phẳng (SAB) bằng:
Câu 9:
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh 2a. Tam giác SAB vuông tại S và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy. Gọi là góc tạo bởi đường thẳng SD và mặt phẳng (SBC), với . Tìm giá trị lớn nhất của thể tích khối chóp S.ABCD.
Câu 12:
Trong không gian Oxyz, cho đường thẳng d là giao tuyến của mặt phẳng (Oxy) với mặt phẳng . Tính khoảng cách từ điểm A(0;0;1) đến đường thẳng d.
Câu 13:
Một công ty sản xuất một loại cốc giấy hình nón có thể tích . Với chiều cao h và bán kính đáy là r. Tìm r để lượng giấy tiêu thụ ít nhất
Câu 14:
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt cầu . Mặt cầu (S) có bán kính R là:
Câu 15:
Cho cấp số nhân có và q=2. Tính tổng 8 số hạng đầu tiên của cấp số nhân