Câu hỏi:

17/06/2026 252

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho điểm A(0;8;2) và mặt cầu (S) có phương trình S:x−52+y+32+z−72=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∈ℤ 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;−5⇒IA=171>62 nên điểm A nằm ngoài mặt cầu.

IB→=4;−4;16⇒IB=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=α⇒dB,P=AB.sinα đạt giá trị lớn nhất A,B,I,H đồng phẳng ⇔AIB⊥P ( 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+my−nz−8m−2n=0.

Mặt phẳng (P) tiếp xúc với S⇔dI,P=R.

⇔5n−11m+51+m2+n2=62⇔5n−11m+52=721+m2+n2⇔49m2−47n2−110mn+50n−110m−47=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 AIB⊥P⇔n1→.n→=0⇔13+5m−2n=0  2.

Thế (2) vào (1) ta được phương trình:

2079m2+8910m+6831=0⇔m=−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+nz−8m−2n=0.

Mặt phẳng (P) tiếp xúc với (S):

⇔dI,P=R⇔5n−11m+51+m2+n2=62⇔dB,P=21n−15m+91+m2+n2=5n−11m+5−4m+16n+41+m2+n2≤5n−11m+5+44n−m+11+m2+n2≤62+442+−12+12n2+m2+11+m2+n2=182

Dấu bằng xảy ra khi n4=m−1=11⇔m=−1; n=4.

Vậy m.n=-4.

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1:

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 » 17/06/2026 384

Câu 2:

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 » 17/06/2026 372

Câu 3:

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 » 17/06/2026 337

Câu 4:

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

Xem đáp án » 17/06/2026 332

Câu 5:

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

Xem đáp án » 17/06/2026 332

Câu 6:

Cho hàm số y=x3−3x2+6x+1 có đồ thị (C). Tiếp tuyến của (C) có hệ số góc nhỏ nhất là bao nhiêu?

Xem đáp án » 17/06/2026 317

Câu 7:

Cho hình chóp S.ABC có SA⊥ABC,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 » 17/06/2026 314

Câu 8:

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

Xem đáp án » 17/06/2026 312

Câu 9:

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

Xem đáp án » 17/06/2026 308

Câu 10:

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt cầu S:x2+y2+z2−4x+2y+6z−2=0. Mặt cầu (S) có bán kính R là:

Xem đáp án » 17/06/2026 308

Câu 11:

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 » 17/06/2026 306

Câu 12:

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

Xem đáp án » 17/06/2026 306

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 » 17/06/2026 306

Câu 14:

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 » 17/06/2026 298

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 » 17/06/2026 293

Câu hỏi mới nhất

Xem thêm »
Xem thêm »