Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho hai mặt cầu

Câu hỏi :

Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho hai mặt cầu S1:x2+y2+z2+4a+2y+z=0 và S2:x2+y2-2x-y-z=0 cắt nhau theo một đường tròn (C) nằm trong mặt phẳng (P). Cho các điểm A(1;0;0), B(0;2;0), C(0;0;3). Có bao nhiêu mặt cầu tâm thuộc (P) và tiếp xúc với ba đường thẳng AB, BC, CA?

A. 4 mặt cầu

B. 2 mặt cầu

C. 3 mặt cầu

D. 1 mặt cầu

* Đáp án

* Hướng dẫn giải

Chọn đáp án A

Ta có C=S1S2

Mặt phẳng (P) chứa đường tròn (C) có phương trình thỏa mãn

Phương trình mặt phẳng (ABC) là:

 

Suy ra (P) // (Q)

Mặt cầu (S) tiếp xúc với ba đường thẳng  AB, BC, CA sẽ giao với mặt phẳng (ABC) theo một đường tròn tiếp xúc với ba đường thẳng AB, BC, CA.

Trên mặt phẳng (ABC) có 4 đường tròn tiếp xúc với ba đường thẳng AB, BC, CA; đó là đường tròn nội tiếp tam giác ABC và ba đường tròn bàng tiếp các góc A, B, C. Do đó có 4 mặt cầu, tâm nằm trên mặt phẳng (P) và tiếp xúc với cả ba đường thẳng AB, BC, CA

Tâm của 4 mặt cầu này là hình chiếu của tâm 4 đường tròn tiếp xúc với ba đường thẳng AB, BC, CA lên mặt phẳng (P).

Copyright © 2021 HOCTAP247