Học từ ngày hôm qua, sống ngày hôm nay, hi vọng cho ngày mai. Điều quan trọng nhất là không ngừng đặt câu hỏi
Ngân hàng bài tập
SS

Trong không gian \(Oxyz\), cho mặt cầu \((S)\colon(x-2)^2+(y-3)^2+(z-5)^2=100\) và điểm \(M(-3;3;-3)\) nằm trên mặt phẳng \((\alpha)\colon2x-2y+z+15=0\). Đường thẳng \(\Delta\) nằm trên mặt phẳng \((\alpha)\), đi qua \(M\) và cắt mặt cầu \((S)\) tại hai điểm \(A,\,B\) sao cho đoạn thẳng \(AB\) có độ dài lớn nhất. Viết phương trình đường thẳng \(\Delta\).

\(\dfrac{x+3}{1}=\dfrac{y-3}{1}=\dfrac{z+3}{3}\)
\(\dfrac{x+3}{16}=\dfrac{y-3}{11}=\dfrac{z+3}{-10}\)
\(\dfrac{x+3}{5}=\dfrac{y-3}{1}=\dfrac{z+3}{8}\)
\(\dfrac{x+3}{1}=\dfrac{y-3}{4}=\dfrac{z+3}{6}\)
1 lời giải Huỳnh Phú Sĩ
Trở lại Tương tự
Thêm lời giải
1 lời giải
Huỳnh Phú Sĩ
14:58 08/02/2020

Chọn phương án D.

Ta có:

  • \(\vec{n}=(2;-2;1)\) là vectơ pháp tuyến của \((\alpha)\).
  • Mặt cầu \((S)\) có tâm \(I(2;3;5)\), bán kính \(R=10\).

Vì \(d\left(I,(\alpha)\right)=\dfrac{\left|2\cdot2-2\cdot3+5+15\right|}{\sqrt{2^2+(-2)^2+1^2}}=6< R\) nên \((\alpha)\) cắt \((S)\) theo giao tuyến là đường tròn \((\mathscr{C})\) tâm \(H\).

Gọi \(d\) là đường thẳng đi qua \(I(2;3;5)\) và vuông góc với \((\alpha)\). Suy ra \(d\) nhận \(\vec{n}\) làm vectơ chỉ phương. Do đó, \(d\colon\begin{cases}x=2+2t\\ y=3-2t\\ z=5+t\end{cases}\).

Khi đó, vì \((\mathscr{C})=(\alpha)\cap(S)\) nên \(H=d\cap(\alpha)\).

Thay \(x=2+2t\), \(y=3-2t\), \(z=5+t\) vào phương trình \(2x-2y+z+15=0\) ta tìm được \(t=-2\). Suy ra \(H(-2;7;3)\).

Ta có \(\begin{cases}
\Delta\in(\alpha)\\
(\alpha)\cap(S)=(\mathscr{C})
\end{cases}\).

Vậy, để \(\Delta\) cắt \((S)\) tại hai điểm \(A,\,B\) thì \(A,\,B\in(\mathscr{C})\).

Khi đó, để đoạn thẳng \(AB\) có độ dài lớn nhất thì \(AB\) phải là đường kính, tức là \(\Delta\) đi qua \(M\) và \(H\).

Do đó, vì \(\Delta\) đi qua \(M(-3;3;-3)\) và nhận \(\overrightarrow{MH}=(1;4;6)\) làm vectơ chỉ phương nên có phương trình là $$\dfrac{x+3}{1}=\dfrac{y-3}{4}=\dfrac{z+3}{6}.$$