TÀI LIỆU ƠN THI THPT QUỐC GIA MƠN TỐN PHƯƠNG PHÁP HÌNH HỌC 12 - CHƯƠNG III CHỦ ĐỀ 5.4 Vị trí tương đối mặt phẳng với mặt cầu MỨC ĐỘ Câu [2H3-5.4-2] [THPT Đặng Thúc Hứa] Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz , cho mặt 2 cầu S có phương trình x y 1 z 1 1 mặt phẳng P : x y z m 0 Tìm giá trị khơng âm tham số P tiếp xúc với A m 0 B m 1 m để mặt cầu S mặt phẳng C m 2 Hướng dẫn giải D m 5 Chọn A Mặt cầu S có tâm I 2;1;1 bán kính R 1 Để mặt cầu S mặt phẳng P tiếp xúc với : 2.2 m 1 m 3 m 3 m d I ; P R m 0 m Vì m khơng âm nên m 0 giá trị cần tìm Câu 2 2 [2H3-5.4-2] [BTN 164] Cho mặt cầu S : x y z x y z 0 mặt phẳng : x y z 12 0 Trong mệnh đề sau, mệnh đề đúng: A không cắt S x y z x y z 0 B phương trình đường tròn x y z 12 0 C S tiếp xúc D cắt S Hướng dẫn giải Chọn B Mặt cầu S : x y z 2x y 6z 0 I 1; 2;3 , R 12 22 32 3 Khoảng cách từ I đến là: d 1.1 2.2 2.3 12 22 1 Thấy d R nên mặt cầu (S) cắt mặt phẳng Bởi D khẳng định TRANG TÀI LIỆU ƠN THI THPT QUỐC GIA MƠN TỐN Câu PHƯƠNG PHÁP [2H3-5.4-2] [THPT Tiên Lãng] Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz , cho mặt cầu ( S ) : x y z x y z 0 Hỏi mặt phẳng sau, đâu mặt phẳng khơng có điểm chung với mặt cầu ( S ) ? A ( ) : x y z 0 B (1 ) : x y z 0 C ( ) : x y z 0 D ( ) : x y z 10 0 zzzzz zzzzz Hướng dẫn giải Chọn C ( S ) có tâm I (1; 2;1) bán kính R 3 Lần lượt tính khoảng cách từ I đến ( i ) ( i 1, 2,3, ) so sánh với R Ta có ( i ) ( S ) khơng có điểm chung d ( I , ( i )) R 10 Ta có d ( I , ( )) R Chọn B Câu [2H3-5.4-2] [SỞ GD ĐT HÀ TĨNH] Trong hệ tọa độ Oxyz , Cho mặt cầu S : x y z x z 0 mặt phẳng P : x y m 0 Xét mệnh đề sau: (I): P cắt S theo đường tròn m (II): P tiếp diện S m 5 (III): Nếu m P S khơng có điểm chung Số mệnh đề mệnh đề A B C Hướng dẫn giải Chọn D D I 1;0;1 Ta có S : R + P cắt S d I , P 4m 42 32 m4 4 m 45 I + P tiếp diện S d I , P 4m 42 32 m m4 2 m II + Nếu m nên P không cắt S III Câu [2H3-5.4-2] [THPT Chuyên Hà Tĩnh] Trong không gian Oxyz , cho mặt cầu S : x y z x y z 0 Mặt phẳng sau tiếp xúc với mặt cầu S ? A x y z 0 B x y z 0 C x y z 0 D x y z 0 TRANG TÀI LIỆU ÔN THI THPT QUỐC GIA MÔN TOÁN PHƯƠNG PHÁP Hướng dẫn giải Chọn D Mặt cầu S có tâm I 1;1; 1 , bán kính R 12 12 1 2 Với P :2 x y z 0 d I ; P 2.1 1 22 12 2 R Vậy mặt phẳng P tiếp xúc với mặt cầu S Câu [2H3-5.4-2] [THPT Đặng Thúc Hứa] Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz , cho mặt 2 cầu S có phương trình x y 1 z 1 1 mặt phẳng P : x y z m 0 Tìm giá trị khơng âm tham số P tiếp xúc với A m 0 B m 1 m để mặt cầu S mặt phẳng C m 2 Hướng dẫn giải D m 5 Chọn A Mặt cầu S có tâm I 2;1;1 bán kính R 1 Để mặt cầu S mặt phẳng P tiếp xúc với : 2.2 m 1 m 3 m 3 m d I ; P R m 0 m Vì m khơng âm nên m 0 giá trị cần tìm Câu 2 [2H3-5.4-2] [BTN 164] Cho mặt cầu S : x y z x y z 0 mặt phẳng : x y z 12 0 Trong mệnh đề sau, mệnh đề đúng: A không cắt S x y z x y z 0 B phương trình đường trịn x y z 12 0 C S tiếp xúc D cắt S Hướng dẫn giải Chọn B Mặt cầu S : x y z 2x y 6z 0 I 1; 2;3 , R 12 22 32 3 Khoảng cách từ I đến là: d 1.1 2.2 2.3 12 22 1 Thấy d R nên mặt cầu (S) cắt mặt phẳng Bởi D khẳng định TRANG TÀI LIỆU ÔN THI THPT QUỐC GIA MƠN TỐN Câu [2H3-5.4-2] 2 [BTN PHƯƠNG PHÁP 161] Trong không gian Oxyz , cho mặt S : x y z 8x 10 y z 49 0 hai mặt phẳng P : x Q : x 3z 0 Khẳng định sau đúng? A Mặt cầu S mặt phẳng P cắt theo giao tuyến đường tròn B Mặt cầu S mặt phẳng P tiếp xúc với C Mặt cầu S mặt phẳng Q cắt theo giao tuyến đường tròn D Mặt cầu S mặt phẳng Q tiếp xúc với cầu y z 0 , Hướng dẫn giải Chọn D Mặt cầu S có tâm I 4; 5; 3 bán kính R 1 , ta có d I , P 3 3, d I , Q 1 Suy khẳng định là: mặt cầu S mặt phẳng Q tiếp xúc Câu [2H3-5.4-2] [THPT Chuyên NBK(QN)] Cho mặt phẳng P : x y z 15 0 mặt cầu S : x2 y z y z 0 Khoảng cách nhỏ từ điểm thuộc mặt phẳng P đến điểm thuộc mặt cầu S là: A 3 B 3 Hướng dẫn giải C D Chọn A Mặt cầu S có tâm I 0;1;1 bán kính R Gọi H hình chiếu I P A giao điểm IH với S Khoảng cách nhỏ từ điểm thuộc mặt phẳng P đến 3 điểm thuộc mặt cầu S đoạn AH AH d I , P R Câu 10 [2H3-5.4-2] [THPT Hồng Văn Thụ (Hịa Bình)] Trong khơng gian với hệ tọa độ Oxyz cho mặt phẳng P1 : x y z 0 , P2 : x y z 0 , P3 : x y z 0 , P4 : x y z 0 Cặp mặt phẳng tiếp xúc với mặt cầu tâm I 1; 1;1 bán kính R 1 là: A P2 P3 B P1 P3 C P2 P4 D P1 P2 Hướng dẫn giải Chọn D TRANG TÀI LIỆU ƠN THI THPT QUỐC GIA MƠN TỐN d I , P1 PHƯƠNG PHÁP 1 2 12 1 R ; d I , P2 1 2 12 2 1 R Câu 11 [2H3-5.4-2] [THPT Chuyên Hà Tĩnh] Trong không gian Oxyz , cho mặt cầu S : x y z x y z 0 Mặt phẳng sau tiếp xúc với mặt cầu S ? A x y z 0 B x y z 0 C x y z 0 D x y z 0 Hướng dẫn giải Chọn D Mặt cầu S có tâm I 1;1; 1 , bán kính R 12 12 1 2 Với P :2 x y z 0 d I ; P 2.1 1 22 12 2 R Vậy mặt phẳng P tiếp xúc với mặt cầu S 2 Câu 12 [2H3-5.4-2] [BTN 168] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho mặt cầu S : x y z 1 mặt phẳng P : x y z 0 Hỏi khẳng định sau khẳng định ? A Mặt phẳng P cắt mặt cầu S theo giao tuyến đường tròn B Mặt phẳng P tiếp xúc với mặt cầu S C Mặt phẳng P không cắt mặt cầu S D Mặt phẳng P cắt mặt cầu S theo giao tuyến đường elip Hướng dẫn giải Chọn A Mặt cầu S có tâm I 0;0;0 có tâm bán kính R 1 Nên mặt phẳng P cắt mặt cầu S theo giao tuyến đường tròn TRANG