Giao diện mới của VnDoc Pro: Dễ sử dụng hơn - chỉ tập trung vào lớp bạn quan tâm. Vui lòng chọn lớp mà bạn quan tâm: Lưu và trải nghiệm
Đóng
Điểm danh hàng ngày
  • Hôm nay +3
  • Ngày 2 +3
  • Ngày 3 +3
  • Ngày 4 +3
  • Ngày 5 +3
  • Ngày 6 +3
  • Ngày 7 +5
Bạn đã điểm danh Hôm nay và nhận 3 điểm!
Nhắn tin Zalo VNDOC để nhận tư vấn mua gói Thành viên hoặc tải tài liệu Hotline hỗ trợ: 0936 120 169
VnDoc.com Lớp 12
Đóng
Bạn đã dùng hết 1 lần làm bài Trắc nghiệm miễn phí. Mời bạn mua tài khoản VnDoc PRO để tiếp tục! Tìm hiểu thêm
Mua VnDoc PRO chỉ từ 79.000đ

Trắc nghiệm Toán 12 Phương trình mặt cầu (Mức Dễ)

Nhận biết Thông hiểu Vận dụng Vận dụng cao
  • Bài kiểm tra này bao gồm 20 câu
  • Điểm số bài kiểm tra: 20 điểm
  • Xem lại kỹ lý thuyết trước khi làm bài
  • Chuẩn bị giấy và bút để nháp trước khi bắt đầu
Bắt đầu!!
00:00:00
  • Câu 1: Nhận biết
    Xác định số phương trình mặt cầu

    Cho các phương trình sau: (x - 1)^{2} + y^{2} + z^{2} = 1; x^{2} + (2y - 1)^{2} + z^{2} = 4;

    x^{2} + y^{2} + z^{2} + 1 = 0; (2x + 1)^{2} + (2y - 1)^{2} + 4z^{2} = 16.

    Số phương trình là phương trình mặt cầu là:

    Hướng dẫn:

    Ta có: (2x + 1)^{2} + (2y - 1)^{2} + 4z^{2} = 16 \Leftrightarrow \left(x + \frac{1}{2} \right)^{2} + \left( y - \frac{1}{2} \right)^{2} + z^{2}= 4

    (x - 1)^{2} + y^{2} + z^{2} = 1 là phương trình của một mặt cầu.

    Có tất cả 3 phương trình mặt cầu

  • Câu 2: Nhận biết
    Chọn đáp án đúng

    Cho đường thẳng (\Delta):\left\{ \begin{matrix} x = 1 + t \\ y = 2 \\ z = - 4 + 7t \\ \end{matrix} \right.và mặt cầu (S): x^{2} +y^{2} + z^{2} - 2x - 4y + 6z - 67 = 0. Giao điểm của (\Delta) và (S) là các điểm có tọa độ:

    Hướng dẫn:

    Tọa độ giao điểm là nghiệm hệ phương trình:

    \left\{ \begin{matrix} x = 1 + t \\ y = 2 \\ z = - 4 + 7t \\ x^{2} + y^{2} + z^{2} - 2x - 4y + 6z - 67 = 0 \\ \end{matrix} \right.

    \Rightarrow \left\lbrack \begin{matrix} t = 0 \Rightarrow A(1;2; - 4) \\ t = 1 \Rightarrow B(2;2;3) \\ \end{matrix} \right.

  • Câu 3: Nhận biết
    Tính khoảng cách

    Cho mặt cầu S(O; R) và một điểm A, biết OA = 2R. Qua A kẻ một cát tuyến cắt (S) tại B và C sao cho BC = R\sqrt 3. Khi đó khoảng cách từ O đến BC bằng:

    Hướng dẫn:

     Gọi H là hình chiếu của O lên BC.

    Ta có OB=OC=R , suy ra H là trung điểm của BC nên HC = \frac{{CD}}{2} = \frac{{R\sqrt 3 }}{2}

    Suy ra OH = \sqrt {O{C^2} - H{C^2}} = \frac{R}{2}.

  • Câu 4: Nhận biết
    Chọn đáp án thích hợp

    Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, phương trình nào sau đây không phải là phương trình của một mặt cầu?

    Hướng dẫn:

    Phương trình (S):x^{2} + y^{2} + z^{2} - 2ax - 2by - 2cz + d = 0 là phương trình của một mặt cầu nếu a^{2} + b^{2} + c^{2} - d > 0.

    Vậy phương trình không phải phương trình mặt cầu là:

    x^{2} + y^{2} + z^{2} - 2x + 4y - 4z + 10 = 0

  • Câu 5: Thông hiểu
    Viết phương trình mặt phẳng

    Cho mặt cầu (S):x^{2} + y^{2} + z^{2} -2x - 4y - 6z - 2 = 0 và mặt phẳng (\alpha):4x + 3y - 12z + 10 = 0 . Mặt phẳng tiếp xúc với (S) và song song với (\alpha) có phương trình là:

    Hướng dẫn:

    Mặt cầu (S) có tâm I(1;2;3) và bán kính R = \sqrt{1^{2} + 2^{2} + 3^{2} + 2} = 4

    Gọi (\beta) là mặt phẳng tiếp xúc với (S) và song song với (\alpha).

    Vì (\beta)//(\alpha) \Rightarrow (\beta):4x + 3y - 12z + D = 0\ \ (D \neq 10)

    Mặt phẳng (\beta) tiếp xúc với mặt cầu (S) \Leftrightarrow d\left( I,(\beta) \right) = R

    \Leftrightarrow \frac{|4.1 + 3.2 - 12.3 + D|}{\sqrt{4^{2} + 3^{2} + ( - 12)^{2}}} = 4

    \Leftrightarrow |D - 26| = 52 \Leftrightarrow \left\lbrack \begin{matrix} D = 78 \\ D = - 26 \\ \end{matrix} \right. (thỏa điều kiện)

    Vậy phương trình mặt phẳng (\beta):4x + 3y - 12z + 78 = 0 hoặc (\beta):4x + 3y - 12z - 26 = 0 .

    Lưu ý: Nếu hình dung phác họa hình học bài toán được thì ta có thể dự đoán được có 2 mặt phẳng thỏa mãn yêu cầu đề bài.

  • Câu 6: Nhận biết
    Tìm khoảng cách

    Một hình cầu có bán kính là 2m, một mặt phẳng cắt hình cầu theo một hình tròn có độ dài là 2,4\pi {m{m}} . Khoảng cách từ tâm mặt cầu đến mặt phẳng là:

    Hướng dẫn:

    Gọi khoảng cách từ tâm cầu đến mặt phẳng là d, ta có {d^2} = {R^2} - {r^2} .

    Theo giả thiết R = 2m và 2\pi r = 2,4\pi m \Rightarrow r = \frac{{2,4\pi }}{{2\pi }} = 1,2{m{m}}.

    Vậy 2\pi r = 2,4\pi m \Rightarrow r = \frac{{2,4\pi }}{{2\pi }} = 1,2{m{m}}.

  • Câu 7: Nhận biết
    Xác định tọa độ giao điểm

    Cho đường thẳng d:\frac{x + 2}{2} =\frac{y - 2}{3} = \frac{z + 3}{2} và mặt cầu (S) : x^{2} + y^{2} + (z + 2)^{2} = 9. Tọa độ giao điểm của (\Delta) và (S) là:

    Hướng dẫn:

    Tọa độ giao điểm là nghiệm hệ phương trình:

    \left\{ \begin{matrix} x = - 2 + 2t \\ y = 2 + 3t \\ z = - 3 + 2t \\ x^{2} + y^{2} + (z + 2)^{2} = 9 \\ \end{matrix} \right.\ \Rightarrow t = 0 \Rightarrow A( - 2;2; - 3).

  • Câu 8: Nhận biết
    Tìm khoảng cách

    Diện tích hình tròn lớn của một hình cầu là p. Một mặt phẳng (\alpha) cắt hình cầu theo một hình tròn có diện tích là \frac{p}{2}. Khoảng cách từ tâm mặt cầu đến mặt phẳng (\alpha)  bằng: 

    Hướng dẫn:

    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 \pi {R^2} = p \Leftrightarrow R = \sqrt {\frac{p}{\pi }} và \pi {r^2} = \frac{p}{2} \Leftrightarrow r = \sqrt {\frac{p}{{2\pi }}}

    Suy ra d = \sqrt {{R^2} - {r^2}} = \sqrt {\frac{p}{{2\pi }}}.

  • Câu 9: Nhận biết
    Chọn đáp án đúng

    Phương trình nào sau đây là phương trình mặt cầu (S) tâm A(2;1;0) và đi qua điểm B(0;1;2)?

    Hướng dẫn:

    Vì mặt cầu (S) tâm A(2;1;0) và đi qua điểm B(0;1;2) nên mặt cầu (S) nhận độ dài đoạn thẳng AB làm bán kính.

    Ta có: \overrightarrow{AB} = ( - 2;0;2) \Rightarrow AB = 2\sqrt{2}

    \Rightarrow R = 2\sqrt{2}

    Vậy phương trình mặt cầu cần tìm là: (x - 2)^{2} + (y - 1)^{2} + z^{2} = 8.

  • Câu 10: Nhận biết
    Tìm tọa độ tâm mặt cầu

    Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, mặt cầu (S):(x - 1)^{2} + y^{2} + (z + 3)^{2} = 16 có tâm là

    Hướng dẫn:

    Mặt cầu (S):(x - 1)^{2} + y^{2} + (z + 3)^{2} = 16 có tâm là: I(1;0; - 3) .

  • Câu 11: Nhận biết
    Tìm tọa độ tâm mặt cầu

    Trong không gian Oxyz, cho mặt cầu (S):(x + 3)^{2} + (y + 1)^{2} + (z - 1)^{2} = 2 có tọa độ tâm I là:

    Hướng dẫn:

    Tâm của (S) có tọa độ là I( - 3; - 1;1).

  • Câu 12: Nhận biết
    Tính bán kính mặt cầu (S)

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt cầu (S):x^{2} + y^{2} + z^{2} + 2x - 2z - 7 = 0. Bán kính của mặt cầu (S) là:

    Hướng dẫn:

    Ta có:

    x^{2} + y^{2} + z^{2} + 2x - 2z - 7 = 0

    \Leftrightarrow x^{2} + y^{2} + z^{2} - 2.( - 1)x - 2.0.y - 2.1z - 7 = 0

    \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} a = - 1 \\ b = 0 \\ c = 1 \\ d = - 7 \\ \end{matrix} ight. suy ra tâm mặt cầu là: I( - 1;0;1)

    Bán kính mặt cầu là:

    R = \sqrt{a^{2} + b^{2} + c^{2} - d} = \sqrt{( - 1)^{2} + 0^{2} + 1^{2} - 7} = 3

  • Câu 13: Thông hiểu
    Chọn đáp án đúng

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt cầu (S):x^{2} + y^{2} + z^{2} - 2x + 4y - 6z + 5 = 0 và mặt phẳng (\alpha):2x + y + 2z - 15 = 0. Mặt phẳng (P) song song với (\alpha) và tiếp xúc với (S) là

    Hướng dẫn:

    Ta có:

    (S) có tâm I (1; −2; 3), bán kính R = 3. (P) song song với (α)

    ⇒(P):2x + y + 2z + m = 0, với m eq - 15

    Do mặt phẳng (P) tiếp xúc với (S) nên d\left( I;(P) ight) = R \Leftrightarrow \left\lbrack \begin{matrix} m = - 15 \\ m = 3 \\ \end{matrix} ight., so với điều kiện ta nhận m = 3.

    Vậy (P):2x + y + 2z + 3 = 0.

  • Câu 14: Thông hiểu
    Tìm mặt cầu ngoại tiếp tứ diện

    Cho ba điểm A(6; - 2;3), B(0;1;6), C(2;0; - 1), D(4;1;0). Khi đó mặt cầu ngoại tiếp tứ diện ABCD có phương trình là:

    Hướng dẫn:

    Phương trình mặt cầu (S) có dạng: x^{2} + y^{2} + z^{2} - 2Ax - 2By - 2Cz + D = 0, ta có:

    \left\{ \begin{matrix} A(6; - 2;3) \in (S) \\ B(0;1;6) \in (S) \\ C(2;0; - 1) \in (S) \\ D(4;1;0) \in (S) \\ \end{matrix} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} 49 - 12A + 4B - 6C + D = 0(1) \\ 37 - 2B - 12C + D = 0(2) \\ 5 - 4A + 2C + D = 0(3) \\ 17 - 8A - 2B + D = 0(4) \\ \end{matrix} \right.

    Lấy (1) - (2); (2) - (3); (3) - (4)ta được hệ:

    \left\{ \begin{matrix} - 12A + 6B + 6C = - 12 \\ 4A - 2B - 14C = - 32 \\ 4A + 2B + 2C = 12 \\ \end{matrix} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} A = 2 \\ B = - 1 \Rightarrow \\ C = 3 \\ \end{matrix} \right.\ D = - 3

    Vậy phương trình măt cầu là: x^{2} + y^{2} + z^{2} - 4x + 2y - 6z - 3 = 0 .

    Lưu ý : Ở bài này máy tính Casio giúp chúng ta giải nhanh chóng hệ phương trình bậc nhất ba ấn được tạo ra để tìm các hệ số của phương trình mặt cầu tổng quát. (Ta cũng có thể dùng máy tính cầm tay thay trực tiếp tọa độ các điểm vào từng đáp án và tìm ra đáp án đúng)

  • Câu 15: Thông hiểu
    Xét tính đúng sai của các mệnh đề

    Trong không gian Oxyz, cho mặt cầu (S) có phương trình: (x - 3)^{2} + y^{2} + (z - 2)^{2} = m^{2} + 1. Xét tính đúng sai của các nhận định dưới đây?

    a) Bán kính nhỏ nhất của (S) là 1. Sai||Đúng

    b) Với m = \pm \sqrt{2} thì mặt phẳng (Oxy) tiếp xúc với (S). Sai||Đúng

    c) Với m = 2\sqrt{6} thì (S)cắt (P):2x - y + 2z + 2 = 0 theo giao tuyến là một đường tròn có bán kính bằng 3.Đúng||Sai

    d) Có 5 giá trị nguyên của tham số m để đường thẳng \Delta:\frac{x - 2}{- 3} = \frac{y-1}{1} =\frac{z - 3}{- 1} cắt (S) tại 2 điểm phân biệt. Sai||Đúng

    Đáp án là:

    Trong không gian Oxyz, cho mặt cầu (S) có phương trình: (x - 3)^{2} + y^{2} + (z - 2)^{2} = m^{2} + 1. Xét tính đúng sai của các nhận định dưới đây?

    a) Bán kính nhỏ nhất của (S) là 1. Sai||Đúng

    b) Với m = \pm \sqrt{2} thì mặt phẳng (Oxy) tiếp xúc với (S). Sai||Đúng

    c) Với m = 2\sqrt{6} thì (S)cắt (P):2x - y + 2z + 2 = 0 theo giao tuyến là một đường tròn có bán kính bằng 3.Đúng||Sai

    d) Có 5 giá trị nguyên của tham số m để đường thẳng \Delta:\frac{x - 2}{- 3} = \frac{y-1}{1} =\frac{z - 3}{- 1} cắt (S) tại 2 điểm phân biệt. Sai||Đúng

    Mặt cầu (S) có tâm I(3;0;2), bán kính R = \sqrt{m^{2} + 1}.

    a) Với mọi giá trị m, ta có: m^{2} + 1 \geq 1 \Leftrightarrow \sqrt{m^{2} + 1} \geq 1 \Leftrightarrow R \geq 1.

    Vậy R_{\min} = 1.

    b) (S) tiếp xúc với (Oxy) \Leftrightarrow d(I,(Oxy)) = R

    \Leftrightarrow 2 = \sqrt{m^{2} + 1} \Leftrightarrow m^{2} = 3 \Leftrightarrow m = \pm \sqrt{3}.

    c) Với m = 2\sqrt{6}, mặt cầu (S) có tâm I(3;0;2), bán kính R = 5.

    Ta có: d = d\left( I,(P) \right) = \frac{|2.3 - 0 + 2.2 + 2|}{3} = 4 \Rightarrow d < R.

    Khi đó, (S) cắt (P) theo giao tuyến là một đường tròn có bán kính là:

    r = \sqrt{R^{2} - d^{2}} =\sqrt{25-16} = 3.

    d) Phương trình tham số của \Delta:\left\{ \begin{matrix} x = 2 - 3t \\ y = 1 + t \\ z = 3 - t \end{matrix} \right..

    Từ phương trình của \Delta và (S) ta có phương trình

    (2 - 3t - 3)^{2} + (1 + t)^{2} + (3 - t- 2)^{2} = m^{2} + 1

    \Leftrightarrow 11t^{2} + 6t + 2 - m^{2} = 0 (1)

    Để \Delta cắt (S) tại 2 điểm phân biệt thì phương trình (1) có 2 nghiệm phân biệt

    \Leftrightarrow \Delta'= 9 -11\left( 2 - m^{2} \right) > 0

    \Leftrightarrow 11m^{2} - 13 > 0 \Leftrightarrow \left\lbrack \begin{matrix} m > \sqrt{\frac{13}{11}} \\ m < - \sqrt{\frac{13}{11}} \end{matrix} \right..

    Vậy có vô số giá trị nguyên m thỏa mãn.

  • Câu 16: Nhận biết
    Tính bán kính mặt cầu

    Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho mặt cầu (S):x^{2} + y^{2} + z^{2} - 2y + 2z - 7 = 0. Bán kính của mặt cầu (S) là:

    Hướng dẫn:

    Ta có:

    x^{2} + y^{2} + z^{2} - 2y + 2z - 7 = 0

    \Leftrightarrow x^{2} + y^{2} + z^{2} - 2.0.x - 2.1y - 2.( - 1)z - 7 = 0

    \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} a = 0 \\ b = 1 \\ c = - 1 \\ d = - 7 \\ \end{matrix} ight. suy ra tâm mặt cầu là: I(0;1; - 1)

    Bán kính mặt cầu là:

    R = \sqrt{a^{2} + b^{2} + c^{2} - d} = \sqrt{0^{2} + 1^{2} + ( - 1)^{2} - 7} = 3

  • Câu 17: Nhận biết
    Chọn kết luận đúng

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, tìm tọa độ tâm I và bán kính R của mặt cầu (S):(x - 1)^{2} + (y + 2)^{2} + (z - 4)^{2} = 20

    Hướng dẫn:

    Tâm của (S) có tọa độ là I(1; - 2;4)

    Bán kính mặt cầu (S) là: R = \sqrt{20} = 2\sqrt{5}.

  • Câu 18: Thông hiểu
    Chọn đáp án thích hợp

    Cho 4 điểm A(3; - 2; - 2),\ B(3;2;0),\ C(0;2;1) và D( - 1;1;2). Mặt cầu tâm A và tiếp xúc với mặt phẳng (BCD) có phương trình là:

    Hướng dẫn:

    Mặt phẳng (BCD)đi qua B(3;2;0)và có vectơ pháp tuyến \overrightarrow{n} = \left\lbrack \overrightarrow{BC},\overrightarrow{BD} \right\rbrack = (1;2;3)

    \Rightarrow (BCD):x + 2y + 3z - 7 = 0

    Vì mặt cầu (S)có tâm A tiếp xúc với mặt phẳng (BCD)nên bán kính

    R = d\left( A,(BCD) \right) = \frac{\left| 3 + 2.( - 2) + 3.( - 2) - 7 \right|}{\sqrt{1^{2} + 2^{2} + 3^{2}}} = \sqrt{14}.

    Vậy phương trình mặt cầu (S):(x - 3)^{2} + (y + 2)^{2} + (z + 2)^{2} = 14.

  • Câu 19: Nhận biết
    Mệnh đề đúng

    Cho mặt cầu (S) tâm O, bán kính R và mặt phẳng (P) có khoảng cách đến O bằng R. Một điểm M tùy ý thuộc (S). Đường thẳng OM cắt (P) tại N. Hình chiếu của O trên (P) là I. Mệnh đề nào sau đây đúng?

    Hướng dẫn:

     Mệnh đề đúng

    Vì I là hình chiếu của O trên (P) nên  d\left[ {O,\left( P ight)} ight] = OI mà d\left[ {O,\left( P ight)} ight] = R nên I là tiếp điểm của (P) và (S).

    Đường thẳng OM cắt (P) tại N nên IN vuông góc với OI tại I.

    Suy ra IN tiếp xúc với (S).

    Tam giác OIN vuông tại I nên ON = R\sqrt 2 \Leftrightarrow IN = R.

  • Câu 20: Thông hiểu
    Tìm các khẳng định sai

    Cho mặt cầu (S):x^{2} + y^{2} + z^{2} - 2ax - 2by - 2cz + d = 0 và mặt phẳng (P):Ax + By + Cz + D = 0

    I. \frac{|Aa + Bb + Cc + D| - \sqrt{\left( A^{2} + B^{2} + C^{2} \right)\left( a^{2} + b^{2} + c^{2} - d \right)}}{A^{2} + B^{2} + C^{2}} > 0 \Rightarrow (P) cắt (S)

    II. \frac{|Aa + Bb + Cc + D| - \sqrt{\left( A^{2} + B^{2} + C^{2} \right)\left( a^{2} + b^{2} + c^{2} - d \right)}}{A^{2} + B^{2} + C^{2}} = 0 \Rightarrow (P)tiếp xúc (S)

    III. \frac{|Aa + Bb + Cc + D| - \sqrt{\left( A^{2} + B^{2} + C^{2} \right)\left( a^{2} + b^{2} + c^{2} - d \right)}}{A^{2} + B^{2} + C^{2}} < 0 \Rightarrow (P) không cắt (S)

    Xác định các khẳng định sai?

    Hướng dẫn:

    Đáp án cần tìm là: Chỉ I và III.

0/20
20 câu:
Kiểm tra Kiểm tra lại Bỏ qua Nộp bài

Chúc mừng Bạn đã hoàn thành bài!

Kết quả làm bài:
  • Nhận biết (70%):
    2/3
  • Thông hiểu (30%):
    2/3
  • Thời gian làm bài: 00:00:00
  • Số câu làm đúng: 0
  • Số câu làm sai: 0
  • Điểm số: 0
  • Điểm thưởng: 0
Làm lại
1
15 Bài viết đã được lưu
Xác thực tài khoản!

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:

Số điện thoại chưa đúng định dạng!
Số điện thoại này đã được xác thực!
Bạn có thể dùng Sđt này đăng nhập tại đây!
Lỗi gửi SMS, liên hệ Admin
Sắp xếp theo
Xóa Đăng nhập để Gửi
Tìm bài trong mục này
🖼️

Lớp 12
Xem thêm