Luyện tập →
Câu hỏi › Lớp 12 › Phương pháp toạ độ trong không gian › Phương trình mặt cầu

Cùng mô hình quả cầu góc tường nhưng hỏi BÁN KÍNH $r$ (thay vì đường kính).

Lớp 12 · Phương trình mặt cầu
Một quả cầu được treo nép vào góc giữa hai bức tường vuông góc và tiếp xúc cả hai tường. Sợi dây $AB$ buộc vào điểm $B$ trên cạnh góc tường ở độ cao $h = 64$ cm so với sàn; dây $AB = 26$ cm là khoảng cách ngắn nhất từ $B$ tới mặt cầu. Điểm thấp nhất của quả cầu cách sàn $ 18 $ cm. Tính bán kính của quả cầu (cm).
ĐÁP ÁN
1 2
LỜI GIẢI

Bước 1 — Dựng hệ trục, đặt tâm theo $r$.
Chọn hệ trục $Oxyz$ với gốc $O$ ở mép góc tường, sàn nhà là mặt phẳng $(Oxy)$, hai bức tường là $(Oxz)$ và $(Oyz)$ (đơn vị: cm). Quả cầu bán kính $r$ tiếp xúc cả hai tường nên tâm cách mỗi tường một khoảng $r$, suy ra $I(r;\, r;\, z_I)$. Điểm thấp nhất của quả cầu cách sàn $18$ cm nên $z_I - r = 18 \Rightarrow z_I = r + 18$.

Bước 2 — Lập phương trình.
Điểm treo $B(0;\, 0;\, 64)$ nên $|IB| = \sqrt{2r^2 + (r + 18 - 64)^2}$. Khoảng cách ngắn nhất từ $B$ tới mặt cầu là $|IB| - r$, do đó
$|IB| - r = 26 \Rightarrow (r + 26)^2 = 2r^2 + (r + 18 - 64)^2$.

Bước 3 — Giải và chọn nghiệm.
Thu gọn được phương trình bậc hai theo $r$; nghiệm phù hợp (tâm nằm dưới điểm treo, $r < 64 - 18$) là $r = 12$ cm.

Kết luận: Bán kính $r = 12$ cm.

70% trả lời đúng 443 đúng · 193 sai
← Tìm câu hỏi khác