Đáp án:
\( I(1, -2, 0), \text{ bán kính } R = IM = \sqrt{4 + 9} = \sqrt{13} \Rightarrow\boxed{B} \)
page7
Đáp án:
Tâm \( I \) của mặt cầu \( (S) \) thuộc mặt phẳng \( (P) \), vuông góc với \( d \) tại \( A(2, -1, 2) \):
\( \implies (P): x - y - 3 = 0. \)
\( I \) là giao điểm của \( d' \) và mặt phẳng \( (P) \):
\( 2t - 1 - t - 3 = 0 \iff t = 4 \iff I = \begin{cases} x=8 \\ y=5 \\ z=1 \end{cases}. \)
\( R = IA = \sqrt{36 + 36 + 1} = \sqrt{73} \implies \boxed{A}\)
page8
Đáp án:
Tâm \( I \) của mặt cầu \( (S) \) nằm trên đường thẳng \( \Delta \), vuông góc với mặt phẳng \( (P) \) tại \( A(2, 1, 5) \):
\( \Delta: \frac{x - 2}{1} = \frac{y - 1}{3} = \frac{z - 5}{2}. \)
\( I \) thuộc mặt phẳng trung trực của \( AB \) qua \( J(1, -\frac{3}{2}, \frac{5}{2}) \), vuông góc với \( \vec{AB} = (-2, -5, -5) \). Phương trình mặt phẳng \( (Q) \): \( 2x + 5y + 5z - 7 = 0. \)
\( I \) là giao điểm của \( \Delta \) và mặt phẳng \( (Q) \):
\( \begin{cases}
3x - y = 5 \\
2x - z = -1 \\
2x + 5y + 5z = 7
\end{cases} \iff \begin{cases} x = 1 \\ y = -2 \\ z = 3 \end{cases} \iff I(1, -2, 3). \)
\( R = IA = \sqrt{14} \implies \boxed{C}\)
page9
Đáp án:
Mặt cầu \( (S) \) có tâm \( I(1, 0, 1) \), bán kính \( R = 2 \).
\( IA = \sqrt{1 + 1 + 4} = \sqrt{6} > R = 2. \)
\( \implies AM = \sqrt{IA^2 - IM^2} = \sqrt{2}. \)
- Gọi \( J \) là hình chiếu vuông góc của \( M \) xuống đường thẳng \( IA \):
\( IJ \cdot IA = IM^2 \implies IJ = \frac{IM^2}{IA} = \frac{4}{\sqrt{6}} = \frac{4\sqrt{6}}{6} = \frac{2\sqrt{6}}{3} \implies J \) cố định
\( \implies M \in \text{mpP} \perp IA \) tại \( J \):
\( JM^2 = JI \cdot JA = \frac{2\sqrt{6}}{3} \cdot (\sqrt{6} - \frac{2\sqrt{6}}{3}) = \frac{2\sqrt{6}}{3} \cdot \frac{\sqrt{6}}{3} = \frac{4}{3}. \)
\( \implies JM = \frac{2\sqrt{3}}{3} \implies \boxed{B}\)
page10
Đáp án:
- Mặt cầu \( (S) \) có tâm \( I(-1, -1, -1) \), bán kính \( R = 3 \).
\( IA = \sqrt{9 + 16} = 5. \)
- Gọi \( H \) là hình chiếu vuông góc của \( M \) xuống \( IA \): \( \implies IH \cdot IA = IM^2\)
\( \implies IH = \frac{IM^2}{IA} = \frac{9}{5} \implies H \) cố định.
- \( M \) nằm trong mặt phẳng \( \text{mpP} \perp IA = (3,4,0) \) tại \( H \):
Tìm tọa độ \( H \):
\( \vec{IH} = \frac{9}{25} \vec{IA} \iff 25 \vec{IH} = 9 \vec{IA} \)
\( \begin{cases}
25(x_H + 1) = 9(2 + 1) \\
25(y_H + 1) = 9(3 + 1) \\
25(z_H + 1) = 9(0 + 1)
\end{cases} \implies \begin{cases} x_H = \frac{27}{25} - 1 = \frac{2}{25} \\ y_H = \frac{36}{25} - 1 = \frac{11}{25} \\ z_H = -1 \end{cases} \)
Phương trình mặt phẳng \( \text{mpP} \): \( 3x + 4y - 2 = 0 \implies \boxed{C}\)
page11