Cho đường thẳng a và điểm A cách đường thẳng a một khoảng bằng 4cm. Trong các mặt cầu
Câu hỏi:
Cho đường thẳng a và điểm A cách đường thẳng a một khoảng bằng 4cm. Trong các mặt cầu đi qua A và tiếp xúc với đường thẳng a, mặt cầu (S) có diện tích nhỏ nhất thì diện tích đó bằng:
A. 4π(c)
B. 16π/3(c)
C. 16π(c)
D. 64π(c)
Trả lời:
Đáp án C
Gọi S(I; r) là mặt cầu đi qua A và tiếp xúc với a.
Ta có diện tích của mặt cầu là: S = 4π nên S đạt giá trị nhỏ nhất khi và chỉ khi r đạt giá trị nhỏ nhất.
Gọi tiếp điểm của đường thẳng a và mặt cầu là H và hình chiếu vuông góc hạ từ A lên đường thẳng A là A’. Khi đó ta có:
2r = IA + IH ≥ AH ≥ AA' => r ≥ AA'/2 = 2(cm)
Vậy r đạt giá trị nhỏ nhất bằng 2cm khi I là trung điểm của AA’.
Khi đó mặt cầu (S) có diện tích nhỏ nhất là S = 4π = 16π(c).
Xem thêm bài tập Toán có lời giải hay khác:
Câu 1:
Cho mặt cầu tâm O bán kính R và điểm A bất kì trong không gian. Điểm A không nằm ngoài mặt cầu khi và chỉ khi:
Xem lời giải »
Câu 2:
Cho hình chóp S.ABC có đáy là tam giác vuông cân đỉnh B và BC = a, SA ⊥ (ABC), SA = 2a. Khẳng định nào sau đây là đúng?
Xem lời giải »
Câu 3:
Cho mặt cầu (S) tâm O bán kính R và một mặt phẳng (P). Kí hiệu h là khoảng cách từ O đến mặt phẳng (P). Mặt phẳng (P) có nhiều hơn một điểm chung với mặt cầu (S) nếu:
Xem lời giải »
Câu 4:
Cho mặt cầu (S) tâm O bán kính R và một đường thẳng d. Kí hiệu h là khoảng cách từ O đến đường thẳng d. Đường thẳng d có điểm chung với mặt cầu (S) nếu và chỉ nếu:
Xem lời giải »
Câu 5:
Cho mặt cầu (S) tâm O bán kính R và một mặt phẳng (P). Kí hiệu h là khoảng cách từ O đến mặt phẳng (P). Mặt phẳng (P) và mặt cầu (S) có điểm chung nếu và chỉ nếu:
Xem lời giải »
Câu 6:
Trong không gian cho đường thẳng Δ và điểm O cách Δ một khoảng bằng 20cm. Mặt cầu (S) tâm O cắt đường thẳng Δ theo một dây có độ dài 30cm có bán kính r bằng:
Xem lời giải »
Câu 7:
Cho hình chóp tam giác đều S.ABC có SA tạo với đáy một góc bằng 30o và SA=2a. Trong các điểm S, B, C điểm nào nằm trong mặt cầu tâm A bán kính 3a.
Xem lời giải »
Câu 8:
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông có cạnh bằng 2a, DSAB là tam giác đều. Bán kính mặt cầu tâm A cắt SB theo một dây có độ dài a là:
Xem lời giải »
