Cách lập phương trình mặt cầu đường kính AB biết toạ độ A, B - Toán 12
Phương trình mặt cầu - Từ điển Toán 12 Cách lập phương trình mặt cầu đường kính AB biết toạ độ A, B - Toán 12
Cách lập phương trình mặt cầu đường kính AB biết tọa độ A, B
1. Cách lập phương trình mặt cầu đường kính AB biết toạ độ A, B
2. Ví dụ minh hoạ
3. Bài tập vận dụng
1. Cách lập phương trình mặt cầu đường kính AB biết toạ độ A, B
Trong không gian Oxyz, cho hai điểm \(A\left( {{x_A};{y_A};{z_A}} \right)\) và \(B\left( {{x_B};{y_B};{z_B}} \right)\).
Để lập phương trình mặt cầu đường kính AB, ta thực hiện:
Bước 1: Tìm tâm I của mặt cầu.
I là trung điểm của AB nên \(\left\{ \begin{array}{l}{x_I} = \frac{{{x_A} + {x_B}}}{2}\\{y_I} = \frac{{{y_A} + {y_B}}}{2}\end{array} \right.\).
Bước 2: Tìm bán kính của mặt cầu.
Ta có \(R = IA = \sqrt {{{\left( {{x_A} - {x_I}} \right)}^2} + {{\left( {{y_A} - {y_I}} \right)}^2} + {{\left( {{z_A} - {z_I}} \right)}^2}} \).
Bước 3: Lập phương trình mặt cầu tâm \(I\left( {{x_I};{y_I};{z_I}} \right)\), bán kính R:
\({(x - {x_I})^2} + {(y - {y_I})^2} + {(z - {z_I})^2} = {R^2}\).
2. Ví dụ minh hoạ
Viết phương trình mặt cầu (S):
a) Có đường kính AB với A(1; 3; 7) và B(3; 5; 1).
b) Có đường kính AB với A(-4; 3; 7) và B(2; 1; -3).
Giải:
a) Mặt cầu (S) có đường kính AB nên có tâm J(2;4;4) là trung điểm AB và bán kính \(R = JA = \sqrt {{{(1 - 2)}^2} + {{(2 - 3)}^2} + {{(4 - 7)}^2}} = \sqrt {11} \).
Vậy (S) có phương trình \({(x - 2)^2} + {(y - 4)^2} + {(z - 4)^2} = 11\).
b) Toạ độ tâm I là trung điểm của AB:
\(I = \left( {\frac{{ - 4 + 2}}{2},\frac{{3 + 1}}{2},\frac{{7 - 3}}{2}} \right) = ( - 1,2,2)\).
\(AB = \sqrt {{{(2 + 4)}^2} + {{(1 - 3)}^2} + {{( - 3 - 7)}^2}} = 2\sqrt {35} \).
\(R = \frac{{AB}}{2} = \frac{{2\sqrt {35} }}{2} = \sqrt {35} \).
Phương trình mặt cầu là: \({(x + 1)^2} + {(y - 2)^2} + {(z - 2)^2} = 35\).
3. Bài tập vận dụng
Luyện trắc nghiệm Toán lớp 1 Lớp LOP12
Học đi đôi với hành! Làm ngay các bộ đề trắc nghiệm chấm điểm tức thì, có đáp án chi tiết giúp ghi nhớ kiến thức sâu và chuẩn bị tốt cho các bài kiểm tra.
Học tập & ôn luyện trên ứng dụng Tri Thức Hub
Tải ứng dụng Tri Thức Hub trên điện thoại hoặc máy tính bảng (hỗ trợ Android & iOS) để làm bài kiểm tra, luyện tập và lưu tiến độ học tập!
