Question

[Pham Trong Bach]

Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho mặt phẳng (P) có phương trình 1 - m 2 2 n . x + 4 m n . y + 1 + m 2 1 - n 2 . z + 4 m 2 n 2 + m 2 + n 2 + 1 = 0 ,  với m, n là tham số thực tùy ý. Biết rằng mặt phẳng (P) luôn tiếp xúc với một mặt cầu cố định khi m, n thay đổi. Tìm bán kính mặt cầu đó?

A. 1

B. 2

C. 3

D. 4

Answer 1

[Cao Minh Tâm]

Đáp án D.

Gọi I(a,b,c) là tâm mặt cầu cố định đó. Rõ ràng d(I,(P)) = R không đối với mọi m , n ∈ ℝ . 

Với m = 1 ⇒ d I , P = 2 n b + 1 - n 2 c + 4 n 2 + 1 4 n 2 + 1 - n 2 2 = R  

Với m = - 1 ⇒ d I , P = - 2 n b + 1 - n 2 c + 4 n 2 + 1 4 n 2 + 1 - n 2 2 = R  

⇒ 2 n b + 1 - n 2 c + 4 n 2 + 1 = - 2 n b + 1 - n 2 c + 4 n 2 + 1 ⇔ [ b = 0 1 - n 2 c + 4 n 2 + 1 = 0  

Rõ ràng 1 - n 2 c + 4 n 2 + 1 = 0  không thể xảy ra với mọi n ∈ ℝ  suy ra b = 0 

Với m = n = 1 ⇒ d I , P = b + 4 = R = 4 .