Mặt cầu và mặt phẳng trong hình học Oxyz
Tóm tắt lý thuyết vị trí tương đối giữa mặt cầu và mặt phẳng trong hình học Oxyz, bài tập trắc nghiệm có hướng dẫn giải chi tiết.
Cho mặt cầu
. Tâm ![]()
![]()
Tâm
{ lấy hệ số
chia cho -2 }
![]()
Cho mặt phẳng ![]()
Để xét vị trí tương đối giữa mặt phẳng và mặt cầu. Chúng ta tính khoảng cách từ tâm cầu đến mặt phẳng và so sánh khoảng cách đó với bán kính
![]()
Trường hợp 1: Mặt phẳng cắt mặt cầu ![]()

Mặt phẳng cắt mặt cầu theo giao tuyến là hình tròn có tâm H và bán kính r
H là hình chiếu vuông góc của tâm I trên mặt phẳng (P)
{ Phương pháp tìm hình chiều vuôn góc của 1 điểm trên mặt phẳng }
![]()
Công thức liên hệ bán kính mặt cầu và đường tròn giao tuyến
![]()
Chú ý:
Đường tròn giao tuyến lớn nhất : Mặt phẳng cắt đôi mặt cầu, tâm cầu I thuộc mặt phẳng (P)
Đường tròn giao tuyến nhỏ nhất :
lớn nhất
Trường hợp 2: Mặt phẳng tiếp xúc mặt cầu ![]()

Mặt phẳng (P) tiếp xúc mặt cầu (S): Mặt phẳng (P) là tiếp diện của mặt cầu
Điểm tiếp xúc H của mặt cầu và mặt phẳng là tọa độ hình chiếu của mặt cầu và mặt phẳng
là một véc tơ pháp tuyến của mặt phẳng (P)
Trường hợp 3: Mặt phẳng không cắt mặt cầu ![]()

Bài giảng phương trình mặt cầu và các dạng bài phương trình mặt cầu hay gặp
https://youtu.be/Y3Aupuz89ckVị trí tương đối giữa mặt cầu và mặt phẳng. Các dạng bài tập thường gặp
https://youtu.be/RBKCvWWZqNkMặt cầu và đường thẳng, mặt cầu và 1 điểm trong hình học
https://youtu.be/unaYd6KBCdI Trong không gian với hệ tọa độ
cho mặt cầu ![]()
Tìm tọa độ tâm
và bán kính
của ![]()
|
|
|
|
Mặt phẳng
cắt mặt cầu
theo một đường tròn có tọa độ tâm là
|
|
|
|
Trong không gian với hệ tọa độ
phương trình nào dưới đây là phương trình của mặt cầu có tâm
và tiếp xúc với mặt phẳng
?
|
|
|
|
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho hai điểm
và mặt cầu
. Hỏi có tất cả bao nhiêu mặt phẳng chứa hai điểm A, B và tiếp xúc với mặt cầu
?
Vô số |
2 |
1 |
0 |
Trong không gian với hệ trục toạ độ Oxyz, cho mặt cầu
và điểm
. Ba mặt phẳng thay đổi đi qua A và đôi một vuông góc với nhau, cắt mặt cầu
theo ba giao tuyến mà ba đường tròn
. Tính tổng diện tích của ba hình tròn
.
|
|
|
|
Trong không gian với hệ tọa độ
phương trình nào sau đây là phương trình mặt cầu tâm
và tiếp xúc mặt phẳng ![]()
|
|
|
|
Trong không gian với hệ tọa độ
, cho điểm
và mặt phẳng
. Mặt cầu
có tâm
nằm trên mặt phẳng
đồng thời đi qua hai điểm
và
sao cho chu vi tam giác
bằng
. Khi đó, phương trình mặt cầu
là phương trình nào sau đây, biết rằng tâm
có cao độ âm?
|
|
|
|
Trong không gian với hệ tọa độ
viết phương trình mặt cầu
tâm
và tiếp xúc với mặt phẳng
|
|
|
|
Trong không gian với hệ tọa độ
cho điểm
và mặt phẳng
Phương trình mặt cầu tâm
tiếp xúc với mặt phẳng
là
|
|
|
|
Phương trình mặt phẳng chứa đường thẳng
và cắt mặt cầu
theo một đường tròn có bán kính nhỏ nhất là
|
|
|
|
Trong không gian với hệ tọa độ
, tìm tất cả các giá trị của tham số
để phương trình
là phương trình của một mặt cầu
|
|
|
|
Trong không gian với hệ tọa độ
, mặt cầu
cắt mặt phẳng
theo giao tuyến là một đường tròn. Tìm tâm và bán kính của đường tròn này.
|
|
|
|
Trong không gian
, cho điểm
và mặt cầu
.
là điểm bất kỳ trên mặt cầu
, khoảng cách
nhỏ nhất là
|
|
|
|
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho mặt cầu (S):
và hai mặt phẳng
Mặt cầu (S) cắt các mặt phẳng
theo giao tuyến là các đường tròn có bán kính lần lượt là
và
HÃy chọn khẳng định đúng trong các khẳng định sau?
|
|
|
|
Trong không gian với hệ tọa độ
, cho mặt phẳng
và điểm
. Mặt cầu
tâm I và tiếp xúc với mặt phẳng
có phương trình:
|
|
|
|
: Trong không gian với hệ tọa độ
, cho mặt cầu
và mặt phẳng
. Gọi (Q) là mặt phẳng song song với
và tiếp xúc với mặt cầu
. Viết phương trình của mặt phẳng (Q).
(Q): |
(Q): |
(Q): |
(Q): |
Trong không gian với hệ tọa độ
, cho mặt phẳng
và
. Gọi (S) là mặt cầu tâm
và cắt mặt phẳng
theo một đường tròn có chu vi bằng
. Viết phương trình mặt cầu (S).
(S): |
(S): |
(S): |
(S): |
Trong không gian toạ độ
cho điểm
và mặt phẳng
. Tìm phương trình mặt cầu
có tâm
sao cho
cắt
theo một đường tròn có đường kính là 2.
|
|
|
|
Trong không gian với hệ tọa độ
cho đường thẳng
và hai mặt phẳng
,
Mặt cầu
có tâm
là giao điểm của đường thẳng
và mặt phẳng
Mặt phẳng
tiếp xúc với mặt cầu
Viết phương trình của mặt cầu ![]()
|
|
|
|
Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, cho mặt cầu (S) có phương trình:
. Viết phương trình mặt phẳng (P) song song với giá của véc tơ
, vuông góc với mặt phẳng
và tiếp xúc với (S)
|
|
|
|
Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, cho đường thẳng d:
và mặt cầu (S):
. Lập phương trình mặt phẳng (P) song song với d và trục Ox, đồng thời tiếp xúc với mặt cầu (S)
|
|
|
|
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt cầu (S):
và mặt phẳng (P):
. Viết phương trình mặt phẳng (Q) đi qua điểm
vuông góc với mặt phẳng (P) và tiếp xúc với mặt cầu (S
|
|
|
|
Trong không gian với hệ trục Oxyz, cho mặt cầu (S):
. Viết phương trình mặt phẳng (P) chứa trục Ox và cắt mặt cầu (S) theo một đường tròn có bán kính ![]()
y – 2z -3 = 0. |
y – 2z -1 = 0. |
y – 2z -2 = 0. |
y – 2z = 0. |
Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, cho hai đường thẳng
,
và mặt cầu (S):
. Viết phương trình tiếp diện của mặt cầu (S), biết tiếp diện đó song song với hai đường thẳng D1 và D1
|
|
|
|
Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, cho mặt cầu (S) có phương trình
và mặt phẳng (a) có phương trình 2x + 2y – z + 17 = 0. Viết phương trình mặt phẳng (b) song song với (a) và cắt (S) theo giao tuyến là đường tròn có chu vi bằng ![]()
|
|
|
|
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt phẳng (P):
và đường thẳng d:
. Viết phương trình mặt cầu (S) có tâm I thuộc d, I cách (P) một khoảng bằng 2 và (P) cắt (S) theo một đường tròn (C) có bán kính bằng
|
|
|
|
Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, cho 2 điểm A(0; 0; 4), B(2; 0; 0) và mặt phẳng (P):
.Phương trình mặt cầu (S) đi qua O, A, B và có khoảng cách từ tâm I của mặt cầu đến mặt phẳng (P) bằng
có bán kính bằng bao nhiêu ?
|
|
|
|
Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, cho đường thẳng d:
và mặt phẳng (P):
. Phương trình mặt cầu (S) có tâm nằm trên đường thẳng d có bán kính nhỏ nhất tiếp xúc với (P) và đi qua điểm A(1; –1; 1) có tâm là bao nhiêu
I(-1; –1; 0). |
I(1; –1; 0). |
I(1 0; 1). |
I(1; 0; -1). |
Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, cho điểm
, đường thẳng D:
và mặt phẳng (P):
. Phương trình mặt cầu (S) có tâm I sao cho mặt phẳng (P) cắt khối cầu theo thiết diện là hình tròn có chu vi bằng
. Từ đó lập phương trình mặt phẳng (Q) chứa D và tiếp xúc với (S)
|
|
|
|
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt phẳng (P):
, hai đường thẳng (D1):
, (D2):
. Mặt cầu (S) có tâm thuộc (D1), tiếp xúc với (D2) và mặt phẳng (P). Tâm của mặt cầu (S) là bao nhiêu
|
|
|
|