Trong không gian Oxyz, cho ba điểm A(1;2;1)

Câu hỏi :

Trong không gian Oxyz, cho ba điểm A1;2;1,B3;1;1  C1;1;1 . Gọi S1  là mặt cầu có tâm A, bán kính bằng 2; S2  S3  là hai mặt cầu có tâm lần lượt là B, C và bán kính bằng 1. Hỏi có bao nhiêu mặt phẳng tiếp xúc với cả ba mặt cầu S1,S2,S3 ?

A. 5

B. 7

C. 6

D. 8

* Đáp án

B

* Hướng dẫn giải

Đáp án B

Gọi phương trình mặt phẳng (P) tiếp xúc với cả ba mặt cầu đã cho có phương trình là ax+by+cz+d=0  (điều kiện a2+b2+c2>0 ).

Khi đó ta có hệ điều kiện sau: dA;P=2dB;P=1dC;P=1a+2b+c+da2+b2+c2=23ab+c+da2+b2+c2=1ab+c+da2+b2+c2=1a+2b+c+d=2a2+b2+c23ab+c+d=2a2+b2+c2ab+c+d=2a2+b2+c2 .

Khi đó ta có:3ab+c+d=ab+c+d3ab+c+d=ab+c+d3ab+c+d=a+bcda=0ab+c+d=0

Với a=0 thì2b+c+d=2b2+c22b+c+d=2b+c+d2b+c+d=2b2+c24bcd=0c+d=0c=d=0,b0c+d=4b,c=±22b.

Do đó có 3 mặt phẳng thỏa mãn bài toán.

Với ab+c+d=0  thì ta có 3b=2a2+b2+c22a=a2+b2+c23b=4a2a=a2+b2+c2b=43ac=113a.

Do đó có 4 mặt phẳng thỏa mãn bài toán.

Vậy có 7 mặt phẳng thỏa mãn bài toán.

Copyright © 2021 HOCTAP247