Cho các điểm và đường thẳng
. Phương trình mặt cầu
có tâm I và tiếp xúc d là:
Đường thẳngđi qua
và có một vectơ chỉ phương:
Phương trình mặt cầu là:
Cho các điểm và đường thẳng
. Phương trình mặt cầu
có tâm I và tiếp xúc d là:
Đường thẳngđi qua
và có một vectơ chỉ phương:
Phương trình mặt cầu là:
Trong không gian với hệ trục tọa độ , cho mặt cầu
. Bán kính của mặt cầu
là:
Ta có:
suy ra tâm mặt cầu là:
Bán kính mặt cầu là:
Trong không gian với hệ tọa độ , cho các mặt phẳng
,
. Gọi
là mặt cầu có tâm thuộc trục hoành, đồng thời
cắt mặt phẳng
theo giao tuyến là một đường tròn có bán kính bằng 2 và
cắt mặt phẳng (Q) theo giao tuyến là một đường tròn có bán kính bằng
. Xác định
sao cho chỉ có đúng một mặt cầu
thỏa mãn yêu cầu.
Gọi lần lượt là bán kính, tâm của mặt cầu;
lần lượt là khoảng cách từ I đến mặt phẳng
.
Từ đó ta có: suy ra
Để tồn tại đúng một mặt cầu tương đương phương trình (∗) có đúng một nghiệm m hay
Vậy đáp án cần tìm là: .
Cho điểm và đường thẳng
. Phương trình mặt cầu có tâm
và cắt đường thẳng d tại hai điểm A, B sao cho tam giác diện tích tam giác IAB bằng
là:
Gọi H là hình chiếu của trên d
Vậy phương trình mặt cầu là:
Trong không gian với hệ tọa độ , cho hai điểm
và
. Có tất cả bao nhiêu giá trị thực của tham số m để phương trình
là phương trình của một mặt cầu (S) sao cho qua hai điểm
có duy nhất một mặt phẳng cắt mặt cầu (S) đó theo giao tuyến là một đường tròn có bán kính bằng 1.
Ta có:
Suy ra (*) là phương trình mặt cầu
Khi đó, mặt cầu (S) có tâm và bán kính
Gọi (P) là mặt phẳng đi qua A, B.
Theo giả thiết (P) cắt mặt cầu (S) theo giao tuyến là đường tròn có bán kính r = 1.
Mặt khác, khoảng cách từ tâm I đến mặt phẳng (P) là
Ta có: suy ra
là một vectơ chỉ phương của đường thẳng
Suy ra đường thẳng là:
Để có duy nhất mặt phẳng (P) thỏa mãn bài thì
TH1. Mặt phẳng (P) đi qua điểm I và
Ta có
+ Với (loại).
+ Với m = −2 ⇒ ⇒ m = −2 (thỏa mãn).
TH2. Mặt phẳng (P) cách I một khoảng lớn nhất ⇔ d lớn nhất ⇔ d = d(I, AB). (*)
Khi đó
Vậy có 2 giá trị tham số m thỏa mãn yêu cầu.
Mặt cầu đi qua điểm có tọa độ nào sau đây?
Lần lượt thay tọa độ các điểm vào phương trình mặt cầu. Tọa độ điểm nào thỏa mãn phương trình thì điểm đó thuộc mặt cầu.
Kiểm tra đáp án thu được kết quả là: điểm thuộc mặt cầu đã cho.
Cho hai mặt cầu và
Gọi
là giao tuyến của
và
. Viết phương trình của
(Có thể chọn nhiều đáp án).
là điểm chung của hai mặt cầu
hay
Đường tròn giao tuyến của khi cắt bởi mặt phẳng (Oxy) có chu vi bằng :
Mặt cầu tâm
, bán kính
.
Ta có : .
Gọi là bán kính đường tròn (C) giao tuyến của mặt cầu
và mặt phẳng (Oxy), ta suy ra :
.
Vậy chu vi (C) bằng: .
Cho hình chóp tam giác đều có cạnh đáy bằng a và cạnh bên bằng
. Gọi h là chiều cao của khối chóp và R là bán kính mặt cầu ngoại tiếp khối chóp. Tỉ số
bằng:

Gọi O là tâm , suy ra
và
Trong SOA, ta có
Trong mặt phẳng SOA, kẻ trung trực d của đoạn SA cắt SO tại I, suy ra:
Do đó nên I là tâm mặt cầu ngoại tiếp khối chóp .
Gọi M là tung điểm SA, ta có nên
Vậy
Diện tích hình tròn lớn của một hình cầu là p. Một mặt phẳng cắt hình cầu theo một hình tròn có diện tích là
. Khoảng cách từ tâm mặt cầu đến mặt phẳng
bằng:
Hình tròn lớn của hình cầu S là hình tròn tạo bởi mặt phẳng cắt hình cầu và đi qua tâm của hình cầu.
Gọi R là bán kính hình cầu thì hình tròn lớn cũng có bán kính là R.
Theo giả thiết, ta có và
Suy ra .
Trong không gian với hệ tọa độ , cho
,
,
. Bán kính mặt cầu ngoại tiếp tứ diện
là
Gọi là mặt cầu ngoại tiếp tứ diện
.
Phương trình mặt cầu có dạng:
.
Vì ,
,
,
thuộc
nên ta có:
.
Vậy bán kính mặt cầu là:
.
Mặt phẳng và mặt cầu
.
Ta có:
Tâm
cắt
Cho hình chóp có đáy
là hình chữ nhật với
. Cạnh bên SA vuông góc với đáy và góc giữa SC với đáy bằng
. Gọi N là trung điểm SA, h là chiều cao của khối chóp
và R là bán kính mặt cầu ngoại tiếp khối chóp
. Biểu thức liên hệ giữa R và h là:

Ta có .
Trong , ta có
Ta có .
Mặt khác, ta lại có .
Do đó hai điểm A, B cùng nhìn đoạn dưới một góc vuông nên hình chóp N.ABC nội tiếp mặt cầu tâm J là trung điểm NC, bán kính
.
Với điều kiện nào của m thì mặt phẳng cong sau là mặt cầu?
Ta có:
là mặt cầu
Cho mặt cầu . Viết phương trình tổng quát của mặt phẳng đối xứng
của
vuông góc với đường kính qua gốc
Pháp vecto của qua
Cho hình lập phương QABC.DEFG có cạnh bằng 1 có trùng với ba trục
. Viết phương trình mặt cầu
nội tiếp hình lập phương.
có tâm
là trung điểm của 3 đoạn nối trung điểm các mặt đối diện đôi một có độ dài cạnh bằng 1. Bán kính
Cho các phương trình sau:
Số phương trình là phương trình mặt cầu là:
Ta có:
là phương trình của một mặt cầu.
Có tất cả 3 phương trình mặt cầu
Tìm tập hợp các tâm I của mặt cầu (S) có bán kính tiếp xúc với mặt phẳng
Ta có:
Tập hợp các tâm I của hai mặt phẳng song song và cách đều (P) một đoạn bằng 3:
Một đài kiểm soát không lưu tại sân bay có nhiệm vụ kiểm soát, điều hành hoạt động bay của máy bay trong vòng bán kính . Để theo dõi hành trình của máy bay, ta có thể thiết lập hệ trục toạ độ
có gốc toạ độ
trùng với vị trí trung tâm của kiểm soát không lưu, mặt phẳng
trùng với mặt đất (được coi là mặt phẳng) với trục
hướng về phía tây, trục
hướng về phía nam và trục
hướng thẳng đứng lên trời và đơn vị độ dài trên mỗi trục tọa độ là
. Một máy bay trực thăng đang ở vị trí
bay theo hướng Tây Nam với độ cao không đổi, vận tốc không đổi
, quỹ đạo bay theo đường thẳng.
a) [NB] Vùng kiểm không lưu của đài kiểm soát trên là vùng ở bên trong và trên bề mặt của mặt cầu có phương trình:
. Đúng||Sai
b) [TH] Khi máy bay ở vị trí thì đài kiểm soát không lưu của sân bay đã theo dõi được máy bay. Sai||Đúng
c) [TH] Máy bay di chuyển theo hướng Tây Nam với quỹ đạo bay là đường thẳng có phương trình:
. Đúng||Sai
d) [VD] Thời gian máy bay di chuyển trong phạm vi đài kiểm soát không lưu của sân bay theo dõi được là phút. Sai||Đúng
Một đài kiểm soát không lưu tại sân bay có nhiệm vụ kiểm soát, điều hành hoạt động bay của máy bay trong vòng bán kính
. Để theo dõi hành trình của máy bay, ta có thể thiết lập hệ trục toạ độ
có gốc toạ độ
trùng với vị trí trung tâm của kiểm soát không lưu, mặt phẳng
trùng với mặt đất (được coi là mặt phẳng) với trục
hướng về phía tây, trục
hướng về phía nam và trục
hướng thẳng đứng lên trời và đơn vị độ dài trên mỗi trục tọa độ là
. Một máy bay trực thăng đang ở vị trí
bay theo hướng Tây Nam với độ cao không đổi, vận tốc không đổi
, quỹ đạo bay theo đường thẳng.
a) [NB] Vùng kiểm không lưu của đài kiểm soát trên là vùng ở bên trong và trên bề mặt của mặt cầu
có phương trình:
. Đúng||Sai
b) [TH] Khi máy bay ở vị trí
thì đài kiểm soát không lưu của sân bay đã theo dõi được máy bay. Sai||Đúng
c) [TH] Máy bay di chuyển theo hướng Tây Nam với quỹ đạo bay là đường thẳng
có phương trình:
. Đúng||Sai
d) [VD] Thời gian máy bay di chuyển trong phạm vi đài kiểm soát không lưu của sân bay theo dõi được là
phút. Sai||Đúng
Hình vẽ minh họa
a) Vùng kiểm không lưu của của đài kiểm soát trên là tập hợp những điểm cách tâm không quá
.
Hay tập hợp các điểm ở bên trong và trên bề mặt của mặt cầu có phương trình:
.
Suy ra mệnh đề đúng
b) Ta có
Khi máy bay ở vị trí thì cách đài kiểm soát không lưu của sân bay một khoảng
Vậy đài kiểm soát không lưu của sân bay đã theo dõi được máy bay.
Suy ra mệnh đề sai
c) Từ thông tin của hệ trục và máy bay di chuyển theo hướng Tây Nam với độ cao không đổi, quỹ đạo bay theo đường thẳng. Nên đường thẳng có một vectơ chỉ phương
. Đường thẳng
đi qua điểm
nên có phương trình tham số:
Suy ra mệnh đề đúng
d) Thay theo
vào phương trình mặt cầu
ta được phương trình:
hoặc
Thay vào phương trình của đường thẳng
ta được
.
Thay vào phương trình của đường thẳng
ta được
.
Suy ra đường thẳng cắt mặt cầu
tại hai điểm
và
.
Hay độ dài đoạn là khoảng cách giữa vị trí đầu tiên và vị trí cuối cùng mà máy bay di chuyển trong phạm vi theo dõi của đài kiểm soát không lưu.
Thời gian máy bay di chuyển trong phạm vi đài kiểm soát không lưu của sân bay theo dõi được là thời gian máy bay di chuyển được quảng đường .
Thời gian đó bằng phút.
Suy ra mệnh đề sai
Cho mặt cầu . Viết phương trình tổng quát của đường kính
song song với đường thẳng
.
Tâm vecto chỉ phương của
Theo Nghị định 147/2024/ND-CP, bạn cần xác thực tài khoản trước khi sử dụng tính năng này. Chúng tôi sẽ gửi mã xác thực qua SMS hoặc Zalo tới số điện thoại mà bạn nhập dưới đây: