Trong không gian Oxyz , cho mặt cầu: S:x2+y2+z+12=5 . Có tất cả bao nhiêu điểm Aa;b;c (a, b, c là các số nguyên) thuộc mặt phẳng Oxy sao cho có ít nhất hai tiếp tuyến của S đi qua A và hai tiếp tuyến đó vuông góc nhau?

A.20 .
B.8 .
C.12 .
D.16 .
Đáp án và lời giải
Đáp án:A
Lời giải:Lời giải
Chọn A
img1
Mặt cầu S:x2+y2+(z+1)2=5 có tâm I0;0;1 và có bán kính R=5
Aa;b;0Oxy , Gọi I là trung điểm của AIIa2;b2;12
Gọi E,F lần lượt là hai tiếp điểm của tiếp tuyến đi qua A sao cho AEAF .
Ta có: E,F cùng thuộc mặt cầu S đường kính IA có tâm Ia2;b2;12 , bán kính R=12a2+b2+1 .
Đề tồn tại E,F thì hai mặt cầu SS phải cắt nhau suy ra RRIIR+R
512a2+b2+112a2+b2+15+12a2+b2+1
5a2+b2+1a2+b241
Gọi H là hình chiếu của I trên AEF khi đó tứ giác AEHF là hình vuông có cạnh AE=HF=AI25 .
Ta có IH2=R2HF2=5AI25=10AI20a2+b2+110a2+b292
Từ 12 ta có 4a2+b29a, b, c nên có 20 điểm thỏa bài toán.
Cách khác:
Mặt cầu S có tâm I0,0,1 bán kính R=5 . Ta có dIOxy=1<R mặt cầu S cắt mặt phẳng Oxy . Để có tiếp tuyến của S đi qua AAIR1 .
Aa,b,cOxyAa,b,0,IA=a2+b2+1 .
Quỹ tích các tiếp tuyến đi qua A của S là một mặt nón nếu AI>R và là một mặt phẳng nếu AI=R .
Trong trường hợp quỹ tích các tiếp tuyến đi qua A của S là một mặt nón gọi AM,AN là hai tiếp tuyến sao cho A,M,I,N đồng phẳng.
img1
Tồn tại ít nhất hai tiếp tuyến của S đi qua A và hai tiếp tuyến đó vuông góc với nhau khi và chỉ khi MAN^90oIAR22 .
Từ 1,24a2+b29 . Vì a,b
a2=0b2=9 hoặc a2=9b2=0 hoặc a2=4b2=0 hoặc a2=0b2=4 hoặc a2=1b2=4 hoặc a2=4b2=1 hoặc a2=4b2=4 .
Bốn hệ phương trình đầu tiên có hai nghiệm, ba hệ sau có 4 nghiệm suy ra số điểm A thỏa mãn là 4. 2+3. 4=20 .

Vậy đáp án đúng là A.

Câu hỏi thuộc đề thi sau. Bạn có muốn thi thử?

Bài tập trắc nghiệm 45 phút Tọa độ điểm liên quan đến đường thẳng và bài toán liên quan. - Toán Học 12 - Đề số 6

Chia sẻ

Một số câu hỏi khác cùng bài thi.

Một số câu hỏi khác có thể bạn quan tâm.