Cách xác định vị trí của điểm so với mặt cầu - Toán 12
Phương trình mặt cầu - Từ điển Toán 12 Cách xác định vị trí của điểm so với mặt cầu - Toán 12
Cách xác định điểm thuộc mặt cầu, điểm nằm trong mặt cầu, điểm nằm ngoài mặt cầu
1. Công thức khoảng cách giữa hai điểm trong không gian
2. Cách xác định vị trí của điểm so với mặt cầu
3. Bài tập vận dụng
1. Công thức khoảng cách giữa hai điểm trong không gian
Cho hai điểm \(A\left( {{x_A};{y_A};{z_A}} \right)\), \(B\left( {{x_B};{y_B};{z_B}} \right)\). Độ dài vecto \(\overrightarrow {AB} \) hay khoảng cách từ A đến B là: \(\left| {\overrightarrow {AB} } \right| = AB = \sqrt {{{\left( {{x_B} - {x_A}} \right)}^2} + {{\left( {{y_B} - {y_A}} \right)}^2} + {{\left( {{z_B} - {z_A}} \right)}^2}} \).
Ví dụ minh hoạ:
1) Trong không gian Oxyz, cho hai điểm A(2;1;3), B(1;-1;5). Tính độ dài đoạn thẳng AB.
Giải:
\(AB = \sqrt {{{({x_B} - {x_A})}^2} + {{({y_B} - {y_A})}^2} + {{({z_B} - {z_A})}^2}} {\rm{\;}} = \sqrt {{{(1 - 2)}^2} + {{( - 1 - 1)}^2} + {{(5 - 3)}^2}} {\rm{\;}} = 3\).
2) Trong không gian Oxy, cho điểm A(-5;2;3) và B là điểm đối xứng với A qua trục Oy. Tính độ dài đoạn thẳng AB.
Giải:
B đối xứng với A qua Oy nên B(5;2;-3).
\(AB = \sqrt {{{(5 + 5)}^2} + {{(2 - 2)}^2} + {{( - 3 - 3)}^2}} {\rm{\;}} = 2\sqrt {34} \).
2. Cách xác định vị trí của điểm so với mặt cầu
Cho mặt cầu S(I;r) và điểm M bất kì trong không gian.
- Nếu IM = r thì M nằm trên mặt cầu S(I; r).
- Nếu IM < r thì M nằm ngoài mặt cầu S(I; r).
- Nếu IM > r thì M nằm ngoài mặt cầu S(I; r).
Xét mặt cầu và các điểm như hình:

- Điểm M nằm trên mặt cầu (S).
- Điểm N nằm trong mặt cầu (S).
- Điểm P nằm ngoài mặt cầu (S).
Ví dụ minh hoạ:
Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, cho mặt cầu tâm I(-2;1;5) bán kính 3. Các điểm A(10;1;2), B(0;1;4), C(0;3;4) nằm trong, nằm trên hay nằm ngoài mặt cầu đó?
Giải:
Do \(IA = \sqrt {{{\left( {10 - ( - 2)} \right)}^2} + {{\left( {1 - 1} \right)}^2} + {{\left( {2 - 5} \right)}^2}} = \sqrt {153} > 3\) nên điểm A(10; 1; 2) nằm ngoài mặt cầu đó.
Do \(IB = \sqrt {{{\left( {0 - ( - 2)} \right)}^2} + {{\left( {1 - 1} \right)}^2} + {{\left( {4 - 5} \right)}^2}} = \sqrt 5 < 3\) nên điểm B(0; 1; 4) nằm trong mặt cầu đó.
Do \(IC = \sqrt {{{\left( {0 - ( - 2)} \right)}^2} + {{\left( {3 - 1} \right)}^2} + {{\left( {4 - 5} \right)}^2}} = \sqrt 9 = 3\) nên điểm C(0; 3; 4) nằm trên mặt cầu đó.
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!
