Câu 47THPT#Hình học Oxyz#Phương trình mặt phẳng
Thuộc đề: Đề thi thử tốt nghiệp THPT năm 2024 môn Toán lần 1 Sở GD&ĐT Bà Rịa – Vũng Tàu (Mã đề 101)Trong không gian , cho ba điểm , , . Tập hợp tất cả các điểm thay đổi thỏa mãn là mặt cầu . Gọi là mặt phẳng đi qua điểm và cắt mặt cầu theo một đường tròn có bán kính nhỏ nhất. Mặt phẳng đi qua điểm nào sau đây?
Trong không gian , cho ba điểm , , . Tập hợp tất cả các điểm thay đổi thỏa mãn là mặt cầu . Gọi là mặt phẳng đi qua điểm và cắt mặt cầu theo một đường tròn có bán kính nhỏ nhất. Mặt phẳng đi qua điểm nào sau đây?
Chọn một phương án bên dưới để kiểm tra đáp án ngay:
Đáp án chính thức: C
Hướng dẫn giải chi tiết
Gọi . Từ giả thiết , ta có:
Do đó mặt cầu có tâm và bán kính .
Ta có , nên điểm nằm trong mặt cầu .
Mặt phẳng đi qua cắt theo đường tròn giao tuyến có bán kính nhỏ nhất khi và chỉ khi khoảng cách lớn nhất, tức là .
Khi đó đi qua và nhận làm vectơ pháp tuyến, nên có phương trình:
Thay tọa độ điểm vào phương trình : (thỏa mãn).
Chọn đáp án C.
Do đó mặt cầu có tâm và bán kính .
Ta có , nên điểm nằm trong mặt cầu .
Mặt phẳng đi qua cắt theo đường tròn giao tuyến có bán kính nhỏ nhất khi và chỉ khi khoảng cách lớn nhất, tức là .
Khi đó đi qua và nhận làm vectơ pháp tuyến, nên có phương trình:
Thay tọa độ điểm vào phương trình : (thỏa mãn).
Chọn đáp án C.