Trong không gian với hệ trục tọa độ OxyzO x y z, cho đường thẳng d: x+22=y+13=z1d : \textrm{ } \dfrac{x + 2}{2} = \dfrac{y + 1}{- 3} = \dfrac{z}{1} và mặt cầu (S):(x2)2+(y+1)2+(z+1)2=6\left( S \right) : \left( x - 2 \right)^{2} + \left( y + 1 \right)^{2} + \left( z + 1 \right)^{2} = 6. Hai mặt phẳng (P),  (Q)\left( P \right) , \textrm{ }\textrm{ } \left( Q \right) chứa dd và cùng tiếp xúc với (S)\left( S \right) lần lượt tại A, BA , \textrm{ } B. Gọi II tà tâm mặt cầu (S)\left( S \right). Giá trị cosAIB^cos \widehat{A I B} bằng

A.  

19- \dfrac{1}{9}.

B.  

19\dfrac{1}{9}.

C.  

13- \dfrac{1}{3}.

D.  

13\dfrac{1}{3}.

Đáp án đúng là: A

Chọn A



Mặt cầu (S)\left( S \right) có tâm I(2;1;1)I \left( 2 ; - 1 ; - 1 \right) và bán kính R=6R = \sqrt{6}.
Phương trình tham số của đường thẳng .
Gọi HH là hình chiếu của II lên d.d .
HdH(2+2t;13t;t)H \in d \Rightarrow H \left( - 2 + 2 t ; - 1 - 3 t ; t \right)  IH=(4+2t;3t;t+1)\Rightarrow \textrm{ } \overset{\rightarrow}{I H} = \left( - 4 + 2 t ; - 3 t ; t + 1 \right).
Khi đó, IH.ud=02(4+2t)3(3t)+(t+1)=0t=12\overset{\rightarrow}{I H} . \overset{\rightarrow}{u_{d}} = 0 \Leftrightarrow 2 \left( - 4 + 2 t \right) - 3 \left( - 3 t \right) + \left( t + 1 \right) = 0 \Leftrightarrow t = \dfrac{1}{2} \Rightarrow H(1;52;12)H \left( - 1 ; - \dfrac{5}{2} ; \dfrac{1}{2} \right)IH=362.I H = \dfrac{3 \sqrt{6}}{2} .
Gọi MM là hình chiếu của AA lên IHI H.
Xét tam giác AIHA I H vuông tại AA có: IA2=IM.IHIM=IA2IH=R2IH=263.I A^{2} = I M . I H \Rightarrow I M = \dfrac{I A^{2}}{I H} = \dfrac{R^{2}}{I H} = \dfrac{2 \sqrt{6}}{3} .
Xét tam giác AIMA I M vuông tại MMAM2=IA2IM2=R2IM2=303A M^{2} = \sqrt{I A^{2} - I M^{2}} = \sqrt{R^{2} - I M^{2}} = \dfrac{\sqrt{30}}{3} \Rightarrow AB=2303A B = \dfrac{2 \sqrt{30}}{3}.
Tam giác AIBA I BIA=IB=6, AB=2303I A = I B = \sqrt{6} , \textrm{ } A B = \dfrac{2 \sqrt{30}}{3}.
Áp dụng định lý côsin trong tam giác AIBA I B ta có: cosAIB^=IA2+IB2AB22IA.IB=19cos \widehat{A I B} = \dfrac{I A^{2} + I B^{2} - A B^{2}}{2 I A . I B} = - \dfrac{1}{9}.


 

Câu hỏi tương tự:


Đề thi chứa câu hỏi này:

ĐỀ 14 - PHÁT TRIỂN TỪ ĐỀ THAM KHẢO CỦA BGD KÌ THI TỐT NGHIỆP THPT MÔN TOÁN NĂM 2024THPT Quốc giaToán

1 mã đề 50 câu hỏi 40 phút

5,314 lượt xem 2,828 lượt làm bài