Câu hỏi:

21/07/2024 105

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho điểm A(0;8;2) và mặt cầu (S) có phương trình S:x52+y+32+z72=72 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 n=1;m;nm,n 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

Đáp án chính xác

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

Đáp án D

Cách 1:

Mặt cầu (S) có tâm I(5;-3;7) và bán kính R=62.

IA=5;11;5IA=171>62 nên điểm A nằm ngoài mặt cầu.

IB=4;4;16IB=122>62 nên điểm B nằm ngoài mặt cầu.

A,I,B 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 AB,P=αdB,P=AB.sinα đạt giá trị lớn nhất A,B,I,H đồng phẳng AIBP ( H là hình chiếu của B lên (P)).

Mặt phẳng (P) qua A và nhận n=1;m;n làm vectơ pháp tuyến nên có phương trình x+mynz8m2n=0.

Mặt phẳng (P) tiếp xúc với SdI,P=R.

5n11m+51+m2+n2=625n11m+52=721+m2+n249m247n2110mn+50n110m47=0  1

Ta có: IA,IB=156;70;24.

Gọi n1 là vectơ pháp tuyến của mặt phẳng (AIB), chọn n1=13;5;2.

Do AIBPn1.n=013+5m2n=0  2.

Thế (2) vào (1) ta được phương trình:

2079m2+8910m+6831=0m=1m=68312079l

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 R=62.

Mặt phẳng (P) qua A và nhận n=1;m;n làm vectơ pháp tuyến nên có phương trình x+my+nz8m2n=0.

Mặt phẳng (P) tiếp xúc với (S):

dI,P=R5n11m+51+m2+n2=62dB,P=21n15m+91+m2+n2=5n11m+54m+16n+41+m2+n25n11m+5+44nm+11+m2+n262+442+12+12n2+m2+11+m2+n2=182

Dấu bằng xảy ra khi n4=m1=11m=1;n=4.

Vậy m.n=-4.

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1:

Biết F(x) là một nguyên hàm của hàm f(x)=sin2x và Fπ4=1. Tính Fπ6?

Xem đáp án » 21/07/2024 171

Câu 2:

Cho parabol P:y=x2 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.

Xem đáp án » 20/07/2024 167

Câu 3:

Cho hình phẳng (H) giới hạn bởi đồ thị hàm số y=x, trục hoành và đường thẳng x=4. Thể tích khối tròn xoay tạo thành khi quay hình phẳng (H) quanh trục Ox bằng:

Xem đáp án » 20/07/2024 164

Câu 4:

Trong không gian Oxyz, phương trình mặt phẳng (P) đi qua ba điểm A2;0;0,B0;2;0,C0;0;1 là:

Xem đáp án » 23/07/2024 163

Câu 5:

Hàm số nào sau đây đồng biến trên 0;+?

Xem đáp án » 20/07/2024 157

Câu 6:

Cho hàm số y=x33x2+6x+1 có đồ thị (C). Tiếp tuyến của (C) có hệ số góc nhỏ nhất là bao nhiêu?

Xem đáp án » 20/07/2024 156

Câu 7:

Cho mặt cầu có diện tích là 72πcm2. Bán kính  của khối cầu là:

Xem đáp án » 23/07/2024 154

Câu 8:

Cho hình chóp S.ABC có SAABC,SA=2a3,AB=2a, tam giác vuông cân tại B. Gọi M là trung điểm của SB. Góc giữa đường thẳng CM và mặt phẳng (SAB) bằng:

Xem đáp án » 20/07/2024 153

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 α là góc tạo bởi đường thẳng SD và mặt phẳng (SBC), với α<450. Tìm giá trị lớn nhất của thể tích khối chóp S.ABCD.

Xem đáp án » 20/07/2024 153

Câu 10:

Tìm tập nghiệm S của phương trình 3x=2:

Xem đáp án » 20/07/2024 149

Câu 11:

Cho 11fxdx=2 và 11gxdx=3, khi đó 11fx+13gx bằng:

Xem đáp án » 20/07/2024 148

Câu 12:

Trong không gian Oxyz, cho đường thẳng d là giao tuyến của mặt phẳng (Oxy) với mặt phẳng α:x+y=1. Tính khoảng cách từ điểm A(0;0;1) đến đường thẳng d.

Xem đáp án » 20/07/2024 148

Câu 13:

Một công ty sản xuất một loại cốc giấy hình nón có thể tích 27cm3. Với chiều cao h và bán kính đáy là r. Tìm r để lượng giấy tiêu thụ ít nhất

Xem đáp án » 20/07/2024 142

Câu 14:

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt cầu S:x2+y2+z24x+2y+6z2=0. Mặt cầu (S) có bán kính R là:

Xem đáp án » 20/07/2024 141

Câu 15:

Cho cấp số nhân un có u1=2 và q=2. Tính tổng 8 số hạng đầu tiên của cấp số nhân

Xem đáp án » 20/07/2024 140

Câu hỏi mới nhất

Xem thêm »
Xem thêm »