PB

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho ba điểm A 1 ; 2 ; 1 ,   B 3 ; − 1 ; 1  và C − 1 ; − 1 ; 1 .  Gọi S 1  là mặt cầu có tâm A, bán kính bằng 2; S 2  và S 3  là hai mặt cầu có tâm lần lượt là B, C và bán kính đều bằng 1. Hỏi có bao nhiêu mặt phẳng tiếp xúc với cả ba mặt cầu S 1 , S 2 , S 3 ?

A. 5

B. 7

C. 6

D. 8

CT
18 tháng 7 2019 lúc 2:07

Đáp án B.

Gọi phương trình mặt phẳng cần tìm là

P : + b y + c z + d = 0.

Vì d B ; P = d C ; P = 1  suy ra

m p P / / B C  hoặc đi qua trung điểm của BC.

Trường hợp 1: với 

s u y   r a   d A ; P = 2 b + c + d b 2 + c 2 = 2

V à   d B ; P = − b + c + d b 2 + c 2 = 1 ⇒ 2 b + c + d = 2 − b + c + d − b + c + d = b 2 + c 2 ⇒ 4 b = c + d c + d = 0 − b + c + d = b 2 + c 2

⇔ 3 b = b 2 + c 2 b = b 2 + c 2 ⇔ 8 b 2 = c 2 ⇒ c = ± 2 2 b c = 0 ⇒ d = 0

Suy ra có ba mặt phẳng thỏa mãn.

Trường hợp 2: Mặt phẳng (P) đi qua trùng điểm B C ⇒ P : a x − 1 + b y + 1 + c z − 1 = 0

Do đó d A ; P = 3 b a 2 + b 2 + c 2 = 2 ;   d B ; P = 2 a a 2 + b 2 + c 2 = 1

Suy ra  3 b = 4 a 2 a = a 2 + b 2 + c 2 ⇔ 3 b = 4 a 3 a 2 = b 2 + c 2        ( * )

Chọn a =3 suy ra (*)

⇔ b = 4 b 2 + c 2 = 27 ⇔ b = ± 4 c 2 = 11 ⇒ a ; b ; c = 3 ; 4 ; 11 , 3 ; − 4 ; 11 3 ; 4 ; − 11 , 3 ; − 4 ; − 11 .

Vậy có tất cả 7 mặt phẳng thỏa mãn yêu cầu bài toán.

Bình luận (0)

Các câu hỏi tương tự
PB
Xem chi tiết
PB
Xem chi tiết
PB
Xem chi tiết
PB
Xem chi tiết
PB
Xem chi tiết
PB
Xem chi tiết
PB
Xem chi tiết
PB
Xem chi tiết
PB
Xem chi tiết