, đi qua điểm M( 2019;1;1)
( S theo một đường trịn bán kính bằng 3
TÀI LIỆU DÀNH CHO ĐỐI TƯỢNG HỌC SINH GIỎI MỨC 9-10 ĐIỂM Dạng 1 Một số bài tốn liên khác quan điểm – mặt phẳng – mặt cầu
Dạng 1. Một số bài tốn liên khác quan điểm – mặt phẳng – mặt cầu
Câu 1. (Mã1032018) Trong khơng gian Oxyz, cho mặt cầu ( ) : (S x−1)2+ −(y 2)2+ −(z 3)2 =1 và điểm
(2;3; 4)
A . Xét các điểm M thuộc ( )S sao cho đường thẳng AM tiếp xúc với ( )S , M luơn thuộc
mặt phẳng cĩ phương trình là
A. 2x+2y+2z+15 0= B. x y z+ + + =7 0
C. 2x+2y+2z− =15 0 D. x y z+ + − =7 0
Câu 2. (SởBắcGiangNăm 2019) Trong khơng gian với hệ trục Oxyz, cho điểm A(2; 2;2− ) và mặt cầu ( ) 2 2 ( )2
: 2 1
S x +y + +z = . Điểm M di chuyển trên mặt cầu ( )S
đồng thời thỏa mãn
. 6
OM AMuuuur uuuur= . Điểm M thuộc mặt phẳng nào sau đây?
A. 2x−2y−6z+ =9 0. B. 2x−2y+ − =6z 9 0.
C. 2x+2y+6z+ =9 0.D. 2x−2y+6z+ =9 0.
Câu 3. Trong khơng gian với hệ trục Oxyz, cho điểm A(2; 2;2− ) và mặt cầu ( ) 2 2 ( )2
: 2 1
S x +y + +z = .
Điểm M di chuyển trên mặt cầu ( )S
đồng thời thỏa mãn OM AMuuuur uuuur. =6. Điểm M luơn thuộc mặt
phẳng nào dưới đây?
A. 2x 2− y− + =6z 9 0. B. 2x−2y− − =6z 9 0.
C. 2x 2+ y+ + =6z 9 0. D. 2x 2− y+ + =6z 9 0.
Câu 4. (Chuyên Lê Quý Đơn Điện Biên 2019) Trong khơng gian Oxyz, cho mặt cầu
( ) ( ) (2 ) (2 )2
: 1 1 1 1
S x− + y− + −z = và điểm (2;2; 2)A . Xét các điểm M thuộc ( )S sao cho đường
thẳng AM luơn tiếp xúc với ( )S . M luơn thuộc một mặt phẳng cố định cĩ phương trình là
A. x y z+ + – 6 0= . B. x y z+ + − =4 0. C. 3x+3y+3 – 8 0z = .D. 3x+3y+3 – 4 0z = .
Câu 5. (Đề Tham Khảo 2018) Trong khơng gian Oxyz, cho ba điểm A(1;2;1) , B(3; 1;1− ) và ( 1; 1;1)
C − − . Gọi ( )S1
là mặt cầu cĩ tâm A, bán kính bằng 2; ( )S2
và ( )S3
là hai mặt cầu cĩ tâm lần lượt làB, C và bán kính đều bằng 1. Hỏi cĩ bao nhiêu mặt phẳng tiếp xúc với cả ba mặt cầu ( )S1
, ( )S2 , ( )S3 .
A. 8 B. 5 C. 7 D. 6
Câu 6. Trong khơng gian Oxyz, cho ( ) ( ) (2 ) (2 )2
: 3 2 5 36
S x+ + y− + −z = , điểm M(7;1;3)
. Gọi ∆ là
đường thẳng di động luơn đi qua M và tiếp xúc với mặt cầu ( )S
tại N. Tiếp điểm N di động trên đường trịn ( )T
cĩ tâm J a b c( , , )
. Gọi k=2a− +5 10b c, thì giá trị của k là
Câu 7. (Chuyên Đại Học Vinh 2019) Trong khơng gian Oxyz, cho các điểm (2;1;4 ,) (5;0;0 ,) (1; 3;1)
M N P − . Gọi I a b c( ; ; )
là tâm của mặt cầu tiếp xúc với mặt phẳng (Oyz) đồng thời đi qua các điểm M N P, , . Tìm c biết rằng a b c+ + <5
A. 3 B. 2 C. 4 D. 1
Câu 8. (ChuyênKHTN2019) Trong khơng gian với hệ tọa độ Oxyz, cho điểm H(1;2; 2− ). Mặt phẳng ( )α đi qua H và cắt các trục Ox Oy Oz, , lần lượt tại các điểm , ,A B C sao cho H là trực tâm của
tam giác ABC. Tính diện tích mặt cầu ngoại tiếp tứ diện OABC.
A. 243π . B. 81π . C. 81 2 π . D. 243 2 π .
Câu 9. ( HSG Bắc Ninh 2019) Trong khơng gian với hệ tọa độ Oxyz, cho ba điểm M(6;0;0)
,
(0;6;0)
N
, P(0;0;6)
. Hai mặt cầu cĩ phương trình ( ) 2 2 2
1 : + + −2 −2 + =1 0
S x y z x y
và
( ) 2 2 2
2 : 8 2 2 1 0
S x +y + −z x+ y+ z+ = cắt nhau theo đường trịn ( )C
. Hỏi cĩ bao nhiêu mặt cầu cĩ tâm thuộc mặt phẳng chứa ( )C và tiếp xúc với ba đường thẳng MN NP PM, , .
A. 1. B. 3 . C. Vơ số. D. 4.
Câu 10. Trong khơng gian với hệ tọa độ Oxyz cho A(−3;1;1 ,) (B 1; 1;5− ) và mặt phẳng
( )P : 2x y− +2z+ =11 0. Mặt cầu ( )S
đi qua hai điểm A B, và tiếp xúc với ( )P tại điểm C. Biết
C luơn thuộc một đường trịn ( )T cố định. Tính bán kính r của đường trịn ( )T .
A. r=4. B. r=2. C. r= 3. D. r= 2.
Câu 11. (THPT Lê Quý Đơn Đà Nẵng 2019) Trong khơng gian Oxyz, cho hai điểm 5 3 7 3 ; ;3 2 2 A + − ÷ ÷ , 5 3 7 3 ; ;3 2 2 B − + ÷ ÷ và mặt cầu ( ) : (S x−1)2+ −(y 2)2 + −(z 3)2 =6. Xét mặt phẳng ( ) :P ax by cz d+ + + =0, (a b c d, , , ∈¢:d < −5)
là mặt phẳng thay đổi luơn đi qua hai điểm A B, . Gọi ( )N là hình nĩn cĩ đỉnh là tâm của mặt cầu ( )S và đường trịn đáy là đường trịn giao tuyến của ( )P và ( )S . Tính giá trị của T = + + +a b c d khi thiết diện qua trục của hình nĩn
( )N cĩ diện tích lớn nhất.
A. T =4. B. T =6. C. T =2. D. T =12.
Câu 12. Trong khơng gian Oxyz, xét số thực m∈( )0;1 và hai mặt phẳng ( )α : 2x y− +2z+ =10 0 và
( ): 1
1 1
x y z
m m
β + + =
− . Biết rằng, khi m thay đổi cĩ hai mặt cầu cố định tiếp xúc đồng thời với cả
hai mặt phẳng ( ) ( )α β, . Tổng bán kính của hai mặt cầu đĩ bằng
Câu 13. Trong khơng gian Oxyz, mặt cầu ( )S
đi qua điểm A(2; 2;5− ) và tiếp xúc với ba mặt phẳng ( )P x: =1,( )Q :y= −1 và ( )R z: =1 cĩ bán kính bằng
A. 3. B. 1. C. 2 3. D. 3 3 .
Câu 14. (Đề Tham Khảo 2018) Trong khơng gian Oxyz, cho điểm M ; ;(1 1 2)
. Hỏi cĩ bao nhiêu mặt phẳng ( )P đi qua M và cắt các trục x'Ox, y'Oy,z'Oz lần lượt tại các điểm A,B,C sao cho
0
OA OB= =OC≠ ?
A. 8 B. 1 C. 4 D. 3
Câu 15. (HồngHoa Thám HưngYên 2019) Trong khơng gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho hai điểm (3;1;7) A , B(5;5;1) và mặt phẳng ( )P : 2x y z− − + =4 0. Điểm M thuộc ( )P sao cho 35 MA MB= = . Biết M cĩ hồnh độ nguyên, ta cĩ OM bằng A. 2 2. B. 2 3 . C. 3 2. D. 4 .
Câu 16. (Cụm 5 Trường Chuyên - ĐBSH - 2018) Trong khơng gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho ba điểm A a( ;0;0)
, B(0; ;0b )
, C(0;0;c)
với , ,a b c>0. Biết rằng (ABC)
đi qua điểm 1 2 3
; ; 7 7 7
M
÷