Công thức tính mặt cầu đi qua 4 điểm

Trong không gian Oxyz, mặt cầu đi qua bốn điểm \(A\left( {1;0;0} \right),\) \(B\left( {0; - 2;0} \right),\) \(C\left( {0;0;4} \right)\) và gốc tọa độ O có bán kính bằng


Phương pháp giải

- Gọi tọa độ tâm của mặt cầu \(I\left( {a;b;c} \right)\).

Bạn đang xem: Bán kính mặt cầu đi qua 4 điểm

- I là tâm mặt cầu đi qua 4 điểm A, B, C, O \( \Rightarrow IA = IB = IC = IO\).

- Sử dụng công thức tính độ dài đoạn thẳng \(OI = \sqrt {{{\left( {{x_I} - {x_O}} \right)}^2} + {{\left( {{y_I} - {y_O}} \right)}^2} + {{\left( {{z_I} - {z_O}} \right)}^2}} \).

- Giải hệ phương trình tìm a, b, c.

- Tính bán kính R = IO.


Lời giải của GV pgdtxhoangmai.edu.vn

Gọi tâm mặt cầu là \(I\left( {a;b;c} \right)\)

Ta có mặt cầu đi qua \(A\left( {1;0;0} \right),B\left( {0; - 2;0} \right),C\left( {0;0;4} \right)\) và gốc tọa độ O.

Nên \(\left\{ \begin{array}{l}IA = IO\\IB = IO\\IC = IO\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}{\left( {a - 1} \right)^2} = {a^2}\\{\left( {b + 2} \right)^2} = {b^2}\\{\left( {c - 4} \right)^2} = {c^2}\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}a = \dfrac{1}{2}\\b = - 1\\c = 2\end{array} \right.\)

Suy ra \(I\left( {\dfrac{1}{2}; - 1;2} \right) \Rightarrow R = IO = \dfrac{{\sqrt {21} }}{2}.\)

Đáp án cần chọn là: c

...

Công thức tính mặt cầu đi qua 4 điểm

Công thức tính mặt cầu đi qua 4 điểm

Công thức tính mặt cầu đi qua 4 điểm

Công thức tính mặt cầu đi qua 4 điểm

Công thức tính mặt cầu đi qua 4 điểm

Công thức tính mặt cầu đi qua 4 điểm

Công thức tính mặt cầu đi qua 4 điểm

Công thức tính mặt cầu đi qua 4 điểm


Câu hỏi liên quan


Trong không gian $Oxyz$ cho mặt cầu \((S):{x^2} + {y^2} + {z^2} - 2x + 4y + 2z - 3 = 0\). Tính bán kính $R$ của mặt cầu $(S)$.

Xem thêm: Bài 50 Trang 151 Sgk Địa Lí 7, GiảI Bã I TậP ĐÁ»‹A Lã­ 7


Trong không gian với hệ tọa độ $Oxyz$, tìm tọa độ tâm $I$ và bán kính $R$ của mặt cầu \({(x - 1)^2} + {(y + 2)^2} + {(z - 4)^2} = 20\).


Tìm tâm và bán kính của mặt cầu sau: \({x^2} + {y^2} + {z^2} - 8x + 2y + 1 = 0\)


Trong không gian với hệ trục tọa độ $Oxyz$, cho các phương trình sau, phương trình nào không phải là phương trình của mặt cầu?


Mặt cầu tâm \(I\left( {0;0;1} \right)\) bán kính \(R = \sqrt 2 \) có phương trình:


Trong không gian với hệ tọa độ $Oxyz$, tìm tập tất cả giá trị của tham số \(m\) để mặt cầu $\left( S \right)$ có phương trình \({x^2} + {y^2} + {z^2} - 2x + 2my - 4z + m + 5 = 0\) đi qua điểm $A\left( {1;1;1} \right)$.


Trong không gian với hệ tọa độ $Oxyz$, tìm tất cả các giá trị của $m$ để phương trình \({x^2} + {y^2} + {z^2} - 2x - 2y - 4z + m = 0\) là phương trình của một mặt cầu.


Trong không gian với hệ tọa độ $Oxyz$, mặt cầu $\left( S \right)$ có tâm $I\left( {1,2, - 3} \right)$ và đi qua điểm $A\left( {1,0,4} \right)$ có phương trình là


Trong không gian với hệ tọa độ $Oxyz$, cho điểm $M\left( {1; - 2;3} \right)$. Gọi $I$ là hình chiếu vuông góc của $M$ trên trục $Ox$. Phương trình nào dưới đây là phương trình của mặt cầu tâm $I$, bán kính $IM$?


Trong không gian với hệ tọa độ $Oxyz$, cho đường thẳng \(d:\dfrac{x}{1} = \dfrac{{y - 1}}{2} = \dfrac{{z + 1}}{{ - 1}}\) và điểm $A\left( {5,4, - 2} \right)$. Phương trình mặt cầu đi qua điểm $A$ và có tâm là giao điểm của $d$ với mặt phẳng $(Oxy)$ là


Trong không gian $Oxyz$ cho hai điểm $A\left( { - 3,1,2} \right),{\rm{ }}B\left( {1, - 1,0} \right)$. Phương trình mặt cầu nhận $AB$ làm đường kính có tọa độ tâm là:


Trong không gian với hệ tọa độ vuông góc $Oxyz$, cho hai điểm $E\left( {2,1,1} \right),{\rm{ }}F\left( {0,3, - 1} \right)$. Mặt cầu $\left( S \right)$ đường kính $EF$ có phương trình là:


Trong không gian với hệ tọa độ $Oxyz$, cho các điểm $A\left( {1,2, - 4} \right);{\rm{ }}B\left( {1, - 3,1} \right){\rm{ }} và {\rm{ }}C\left( {2,2,3} \right)$. Mặt cầu $(S) $ đi qua $A,B,C$ và có tâm thuộc mặt phẳng $(xOy) $ có bán kính là :


Trong không gian với hệ tọa độ $Oxyz$, phương trình nào dưới đây là phương trình mặt cầu đi qua ba điểm $M\left( {2;3;3} \right),{\rm{ }}N\left( {2; - 1; - 1} \right),{\rm{ }}P\left( { - 2; - 1;3} \right)$ và có tâm thuộc mặt phẳng \((\alpha ):2x + 3y - z + 2 = 0\).


Trong không gian với hệ tọa độ $Oxyz$, cho các điểm $A\left( {2,4, - 1} \right),{\rm{ }}B\left( {0, - 2,1} \right)$ và đường thẳng $d$ có phương trình \(\left\{ \begin{array}{l}x = 1 + 2t\\y = 2 - t\\z = 1 + t\end{array} \right.\). Gọi $\left( S \right)$ là mặt cầu đi qua $A,B$ và có tâm thuộc đường thẳng $d$. Đường kính mặt cầu $\left( S \right)$ là


Trong không gian với hệ tọa độ $Oxyz$, cho các điểm $A\left( {2,1, - 1} \right)$ và $B\left( {1,0,1} \right)$. Mặt cầu đi qua hai điểm $A,B$ và có tâm thuộc trục Oy có đường kính là


Trong không gian với hệ tọa độ $Oxyz$, cho tứ diện $ABCD$ có tọa độ các đỉnh là $A\left( {1,1,1} \right),{\rm{ }}B\left( {1,2,1} \right),{\rm{ }}C\left( {1,1,2} \right)$ và $D\left( {2,2,1} \right)$. Khi đó mặt cầu ngoại tiếp tứ diện $ABCD$ có phương trình là


Trong không gian với hệ tọa độ $Oxyz$, mặt cầu $\left( S \right)$ có phương trình \({x^2} + {y^2} + {z^2} - 4mx + 4y + 2mz + {m^2} + 4m = 0\) có bán kính nhỏ nhất khi \(m\) bằng


Trong không gian với hệ tọa độ $Oxyz$, cho mặt cầu $\left( S \right):{x^2} + {y^2} + {z^2} - 2{\rm{x + 4y - 4z - m = 0}}$ có bán kính $R = 5$. Tìm giá trị của $m$?


Cho mặt cầu ${\left( {x - 1} \right)^2} + {\left( {y - 2} \right)^2} + {\left( {z + 5} \right)^2} = 16$ và điểm $A\left( {1;2; - 1} \right)$. Tìm tọa độ điểm $M$ thuộc mặt cầu sao cho độ dài đoạn $AM$ là lớn nhất.


Trong không gian \(Oxyz\), cho mặt cầu \(\left( S \right):{x^2} + {y^2} + {z^2} - 2x + 4y + 1 = 0\). Tính diện tích của mặt cầu \(\left( S \right)\).

Xem thêm: Bài Tập Tiếng Việt Lớp 4 Trang 14, 15 Vbt Tiếng Việt 4 Tập 1


Trong không gian \(Oxyz\), cho hai điểm \(A\left( {1;2;3} \right),\)\(B\left( {4; - 7; - 9} \right)\), tập hợp các điểm \(M\) thỏa mãn \(2M{A^2} + M{B^2} = 165\) là mặt cầu có tâm \(I\left( {a;b;c} \right)\) và bán kính \(R\). Giá trị biểu thức \(T = {a^2} + {b^2} + {c^2} + {R^2}\) bằng:


Trong không gian \(Oxyz\), cho mặt cầu có phương trình \({\left( {x - 2} \right)^2} + {\left( {y + 1} \right)^2} + {\left( {z + 2} \right)^2} = 9\). Gọi \(I\) là tâm mặt cầu, tọa độ hình chiếu vuông góc của \(I\) lên trục \(Oz\) là:


Trong không gian với hệ tọa độ \(Oxyz\), cho mặt cầu \(\left( S \right):\,\,\,{x^2} + {y^2} + {z^2} - 2x - 4y - 6z = 0\). Trong các điểm \(O\left( {0;0;0} \right)\), \(A\left( {1;2;3} \right)\), \(B\left( {2; - 1; - 1} \right)\) có bao nhiêu điểm thuộc mặt cầu \(\left( S \right)\)?


Công thức tính mặt cầu đi qua 4 điểm


Công thức tính mặt cầu đi qua 4 điểm

Cơ quan chủ quản: Công ty Cổ phần công nghệ giáo dục Thành Phát


Tel: 0247.300.0559

gmail.com

Trụ sở: Tầng 7 - Tòa nhà Intracom - Trần Thái Tông - Q.Cầu Giấy - Hà Nội

Công thức tính mặt cầu đi qua 4 điểm


Giấy phép cung cấp dịch vụ mạng xã hội trực tuyến số 240/GP – BTTTT do Bộ Thông tin và Truyền thông.

Trong không gian với hệ tọa độ $Oxyz$, cho tứ diện $ABCD$ có tọa độ các đỉnh là $A\left( {1,1,1} \right),{\rm{ }}B\left( {1,2,1} \right),{\rm{ }}C\left( {1,1,2} \right)$ và $D\left( {2,2,1} \right)$. Khi đó mặt cầu ngoại tiếp tứ diện $ABCD$ có phương trình là

Gọi \(\left( S \right)\) là mặt cầu đi qua \(4\) điểm \(A\left( {2;0;0} \right),B\left( {1;3;0} \right),C\left( { - 1;0;3} \right),D\left( {1;2;3} \right)\). Tính bán kính \(R\) của \(\left( S \right)\).


A.

B.

C.

D.

15:02:1528/06/2022

Phương trình mặt cầu đi qua 4 điểm không phải dạng toán có thể làm khó với các em, tuy nhiên việc giải bài toán này đòi hỏi sự cẩn thận trong cách giải hệ 4 phương trình bậc nhất 4 ẩn.

Nếu các em chưa nắm chắc cách viết phương trình mặt cầu đi qua 4 điểm A, B, C, D như thế nào? thì các em hãy tham khảo ngay bài viết dưới đây để hiểu rõ hơn.

» Đừng bỏ lỡ: Các dạng toán về mặt cầu trong không gian Oxyz cực hay

I. Cách viết phương trình mặt cầu đi qua 4 điểm A, B, C, D

Để viết phương trình mặt cầu (S) đi qua 4 điểm A, B, C, D ta thực hiện các bước sau:

• Bước 1: Gọi I(a; b; c) là tâm của mặt cầu (S)

• Bước 2: Lập hệ pt dựa vào tính chất IA = IB = IC = ID

• Bước 3: Giải hệ pt tìm được tâm I, bán kính R = IA

• Bước 4: Viết pt mặt cầu (S) có tâm I bán kính R

II. Ví dụ viết phương trình mặt cầu đi qua 4 điểm A, B, C, D

* Ví dụ 1: Viết phương trình mặt cầu (S) đi qua bốn điểm A(1; 2; -4), B(1; -3; 1) , C(2; 2; 3) và D(1; 0 ; 4).

* Lời giải:

Có thể giải theo 2 cách:

* Cách 1: Viết pt mặt cầu dạng chính tắc

- Gọi I(a;b;c) là tâm mặt cầu cần tìm, theo giả thiết ta có:

 

Công thức tính mặt cầu đi qua 4 điểm
Công thức tính mặt cầu đi qua 4 điểm

⇒ Mặt cầu (S) có tâm I(-2;1;0) và bán kính 

Công thức tính mặt cầu đi qua 4 điểm
 có phương trình là:

 (x + 2)2 + (y - 1)2 + z2 = 26

* Cách 2: Viết pt mặt cầu dạng tổng quát

Gọi phương trình mặt cầu có dạng:  x2 + y2 + z2 - 2ax - 2by - 2cz + d = 0 , (a2 + b2 + c2 - d > 0).

- Các điểm A, B, C, D đều thuộc mặt cầu (S) nên thay lần lượt vào pt mặt cầu trên ta có hệ:

 

Công thức tính mặt cầu đi qua 4 điểm
Công thức tính mặt cầu đi qua 4 điểm

- Giải hệ pt trên được nghiệm và thay vào pt mặt cầu ta được:

 (x + 2)2 + (y - 1)2 + z2 = 26

* Ví dụ 2: Viết phương trình mặt cầu đi qua 4 điểm: A(2; 0; 0), B(1; 3; 0), C(-1; 0; 3), D(1; 2; 3).

* Lời giải:

- Gọi I(a;b;c) là tâm của mặt cầu đi qua bốn điểm A, B, C, D. Khi đó, ta có:

Công thức tính mặt cầu đi qua 4 điểm

Vậy I(0;1;1)

Bán kính 

Vậy phương trình mặt cầu tâm I bán kính R đi qua bốn điểm A, B, C, D có phương trình là:

 x2 + (y - 1)2 + (z - 1)2 = 6

Hy vọng với bài viết Cách viết phương trình mặt cầu đi qua 4 điểm A, B, C, D  ở trên giúp ích cho các em. Mọi góp ý và thắc mắc các em hãy để lại nhận xét dưới bài viết để hayhochoi ghi nhận và hỗ trợ, chúc các em học tốt.