Cộng đồng chia sẻ tri thức Doc24.vn

Chủ đề 2.1.1: Viết phương trình mặt cầu biết tâm I (a; b; c) và bán kính R

Gửi bởi: Phạm Thọ Thái Dương vào ngày 2020-03-13 04:20:21

Phương pháp giải

Phương trình chính tắc của mặt cầu có tâm I (a; b; c) và bán kính R là:

(S): (x-a)2+(y-b)2+(z-c)2=R2

Ví dụ minh họa

Bài 1: Viết phương trình mặt cầu có tâm I (2; 3; -1) và có bán kính R = 5.

Hướng dẫn:

Phương trình chính tắc của mặt cầu có tâm I (a; b; c) và bán kính R là:

(S): (x-a)2+(y-b)2+(z-c)2=R2

Khi đó, phương trình mặt cầu có tâm I (2; 3; -1) và có bán kính R = 5 là:

(S): (x-2)2+(y-3)2+(z+1)2=25.

Bài 2: Viết phương trình mặt cầu có đường kính AB với A (4; -3; 7), B(2; 1; 3)

Hướng dẫn:

Gọi I là trung điểm của AB

Do AB là đường kính của mặt cầu I là tâm mặt của mặt cầu.

⇒ I(3; -1;5)

Bán kính mặt cầu là:

R=IA

= 3

Vậy phương trình mặt cầu có đường kính AB là:

(x-3)2+(y+1)2+(z-5)2=9

Chú ý: Để lập phương trình mặt cầu nhận AB là đường kính thì ta tìm tâm I là trung điểm của AB và bán kính R=AB/2

Bài 3: Viết phương trình mặt cầu có tâm I (3; -2; 2) và đi qua A(-2; 0; -1)

Hướng dẫn:

Vì mặt cầu (S) đi qua A nên (S) có bán kính

R=IA

=√38

Vậy phương trình mặt cầu có tâm I (3; -2; 2) và bàn kính R=√38 là:

(x-3)2+(y+2)2+(z-2)2=38

Chú ý: Để lập phương trình mặt cầu khi biết tâm I (a; b; c) và đi qua một điểm A cho trước thì ta tìm bán kính R = IA. Khi đó, phương trình mặt cầu (S) có dạng:

(S): (x-a)2+(y-b)2+(z-c)2=R2

Bài 4: Cho đường thẳng 

 và điểm A (5; 4; -2). Viết phương trình mặt cầu đi qua điểm A và có tâm là giao điểm của d với mặt phẳng (Oxy)

Hướng dẫn:

Mặt phẳng (Oxy): z = 0

Gọi I là giao điểm của d và mặt phẳng Oxy

Do I∈d nên I (t; 1 + 2t; -1-t)

I thuộc mặt phẳng (Oxy) nên -1-t=0 ⇔ t=-1

⇒ I(-1; -1;0)

IA

= √65

Phương trình mặt cầu đi qua A và có tâm I (-1; -1; 0) là

(x+1)2+(y+1)2+ z2=65

Lượt xem: 290

Các bài học liên quan