Trong không gian với hệ trục Oxyz, cho mặt phẳng \(\left( P \right):2x + 2y + z – {m^2} – 3m = 0\) và mặt cầu \(\left( S \right):{\left( {x – 1} \right)^2} + {\left( {y + 1} \right)^2} + {\left( {z – 1} \right)^2} = 9\). Có bao nhiêu giá trị thực của tham số m để mặt phẳng \(\left( P \right)\) tiếp xúc với mặt cầu \(\left( S \right)\).
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiMặt cầu \(\left( S \right):{\left( {x – 1} \right)^2} + {\left( {y + 1} \right)^2} + {\left( {z – 1} \right)^2} = 9\) có tâm và bán kính lần lượt là \(I\left( {1; – 1;1} \right),{\rm{ }}R = 3\).
Mặt phẳng \(\left( P \right)\) tiếp xúc với mặt cầu \(\left( S \right)\) khi và chỉ khi \(d\left( {I;\left( P \right)} \right) = R\)
\( \Leftrightarrow \frac{{\left| {2.1 + 2.\left( { – 1} \right) + 1 – {m^2} – 3m} \right|}}{{\sqrt {{2^2} + {2^2} + {1^1}} }} = 3 \Leftrightarrow \left| { – {m^2} – 3m + 1} \right| = 9 \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{{m^2} + 3m – 1 = 9}\\{{m^2} + 3m – 1 = – 9}\end{array}} \right. \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{m = 2}\\{m = – 5}\end{array}} \right.\)