Trong không gian , có tất cả bao nhiêu giá trị nguyên của để \(x^{2}+y^{2}+z^{2}+2(2+m) x-2(m-1) z+3 m^{2}-5=0\) là phương trình của một mặt cầu?
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai\(\begin{aligned} &\text { Phương trình } x^{2}+y^{2}+z^{2}+2(2+m) x-2(m-1) z+3 m^{2}-5=0 \text { có dạng }\\ &x^{2}+y^{2}+z^{2}-2 a x-2 b y-2 c z+d \text { với } a=-(2+m), b=0, c=m-1, d=3 m^{2}-5 \text { . } \end{aligned}\)
Điều kiện để phương trình đã cho là phương trình mặt cầu
\(a^{2}+b^{2}+c^{2}-d>0\)
\(\Leftrightarrow(m+2)^{2}+(m-1)^{2}-3 m^{2}+5>0 \Leftrightarrow-m^{2}+2 m+10>0 \Leftrightarrow 1-\sqrt{11}<m<1+\sqrt{11} \text { . }\)
\(\text { Do } m \in \mathbb{Z} \text { nên suy ra } m \in\{-2 ;-1 ; 0 ; 1 ; 2 ; 3 ; 4\} \text { . }\)
Vậy có 7 giá nguyên của m thoả mãn yêu cầu bài toán