Trong không gian Oxyz, cho mặt cầu (S): (x - 2)2 + (y + 1)2 + (z + 2)2 = 4 và mặt phẳng (P): 4x - 3y + m = 0. Với những giá trị nào của m thì mặt phẳng (P) và mặt cầu (S) có đúng một điểm chung?
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiMặt cầu (S) có tâm I(2;-1;-2) và có bán kính R=2. Mặt phẳng (P) và mặt cầu (S) có đúng một điểm chung khi và chỉ khi (P) tiếp xúc với (S), từ đó ta được:
\(\begin{array}{l}
d\left( {I,\left( P \right)} \right) = R \Leftrightarrow \frac{{\left| {4.2 - 3.\left( { - 1} \right) + m} \right|}}{{\sqrt {{4^2} + {{\left( { - 3} \right)}^2}} }} = 2\\
\Leftrightarrow \left| {m + 11} \right| = 10 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}
m + 11 = 10\\
m + 11 = - 10
\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}
m = - 1\\
m = - 21
\end{array} \right.
\end{array}\)