Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt cầu (S)\left( S \right) có tâm thuộc mặt phẳng (P):x+2y+z7=0\left( P \right) : x + 2 y + z - 7 = 0 và đi qua hai điểm A(1;2;1),  B(2;5;3)A \left( 1 ; 2 ; 1 \right) , \textrm{ }\textrm{ } B \left( 2 ; 5 ; 3 \right). Bán kính nhỏ nhất của mặt cầu (S)\left( S \right) bằng:

A.  

4703\dfrac{\sqrt{470}}{3}.

B.  

5463\dfrac{\sqrt{546}}{3}.

C.  

7633\dfrac{\sqrt{763}}{3}.

D.  

3453\dfrac{\sqrt{345}}{3}.

Đáp án đúng là: B

Giải thích đáp án:

Lời giải
Gọi  II là tâm mặt cầu  (S)(S)  I(Q)\Rightarrow I \in (Q) là mặt phẳng trung trực của  AB:{M(32,72,2)VTPAB=(1,3,2)AB : \left\{ \begin{array}{l} M \left( \dfrac{3}{2}, \dfrac{7}{2}, 2 \right) \\ \text{VTP} \, \vec{AB} = \left( 1, 3, 2 \right) \end{array} \right. 
có dạng:  x+3y+2z16=0x + 3y + 2z - 16 = 0.
Vậy  IdI \in d là giao tuyến của 2 mặt phẳng:  {x+3y+2z16=0x+2y+z7=0\left\{ \begin{array}{l} x + 3y + 2z - 16 = 0 \\ x + 2y + z - 7 = 0 \end{array} \right. 
+ cho  x=0{y=2z=11C(0,2,11)dx = 0 \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} y = -2 \\ z = 11 \end{array} \right. \Rightarrow C \left( 0, -2, 11 \right) \in d và cho  x=1{y=3z=12D(1,3,12)dx = 1 \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} y = -3 \\ z = 12 \end{array} \right. \Rightarrow D \left( 1, -3, 12 \right) \in d.
+ Đường thẳng  d:{C(0,2,11)VTCCD=(1,1,1)d : \left\{ \begin{array}{l} C \left( 0, -2, 11 \right) \\ \text{VTC} \, \vec{CD} = \left( 1, -1, 1 \right) \end{array} \right. có dạng:  {x=ty=2tz=11+tI(t,2t,11+t)\left\{ \begin{array}{l} x = t \\ y = -2 - t \\ z = 11 + t \Rightarrow I \left( t, -2 - t, 11 + t \right) \end{array} \right..
+ Bán kính  R=IA=(1t)2+(4+t)2+(10+t)2=3((t+133)2+829)5463R = IA = \sqrt{\left( 1 - t \right)^2 + \left( 4 + t \right)^2 + \left( 10 + t \right)^2} = \sqrt{3 \left( \left( t + \dfrac{13}{3} \right)^2 + \dfrac{82}{9} \right)} \geq \dfrac{\sqrt{546}}{3} khi  t=133t = -\dfrac{13}{3}.
Vậy  Rmin=5463R_{min} = \dfrac{\sqrt{546}}{3} khi  t=133t = -\dfrac{13}{3}.

Câu hỏi tương tự:


Đề thi chứa câu hỏi này:

ĐỀ THI THỬ TN THPT 2023 - MÔN TOÁN - THPT CHUYÊN THÁI BÌNH - Lần 3THPT Quốc giaToán

1 mã đề 50 câu hỏi 1 giờ 30 phút

647 lượt xem 336 lượt làm bài