Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho hai mặt cầu (S1):(x−2)2+(y+3)2+(z−1)2=4 và (S2):(x−3)2+(y+1)2+(z+1)2=1. Gọi M là điểm thay đổi, thuộc mặt cầu (S2)sao cho tồn tại ba mặt phẳng đi qua M, đôi một vuông góc với nhau và lần lượt cắt mặt cầu (S1) theo ba đường tròn. Giá trị lớn nhất của tổng chu vi ba đường tròn đó là:
A. 8π
B. 4√6π
C. 2√30π
D. 4π
Mặt cầu (S1):(x−2)2+(y+3)2+(z−1)2=4 có tâm I1(2;−3;1), bán kính R1=2.
Mặt cầu (S2):(x−3)2+(y+1)2+(z+1)2=1 có tâm I2(3;−1;−1), bán kính R2=1.
Ta có: I1I2=√12+22+(−2)2=3=R1+R2.
⇒(S1),(S2) tiếp xúc ngoài.
Gọi (P),(Q),(R) là 3 mặt phẳng đi qua M đôi một vuông góc với nhau và lần lượt cắt mặt cầu (S1) theo ba đường tròn.
Gọi H1,H2,H3 theo thứ tự là hình chiếu vuông góc của I1 lên (P),(Q),(R).
r1,r2,r3 theo thứ tự là bán kính các đường tròn tâm H1,H2,H3.
Khi đó ta có I1H21+I1H22+I1H23=I1M2
⇔4−r21+4−r22+4−r23=I1M2
Tổng chu vi 3 đường tròn là:
T=2πr1+2πr2+2πr=2π(r1+r2+r3)
Áp dụng BĐT Bunhiacopxki ta có:
(r1+r2+r3)2≤(12+12+12)(r21+r22+r23)
⇒r1+r2+r3≤√3(12−I1M2)
⇒T≤2π√3(12−I1M2)≤2π√3(12−R21)=2π√3(12−4)=4π√6.
Vậy Tmax=4π√6. Dấu “=” xảy ra khi r1=r2=r3,I1M=2.
Chọn B.
Gói VIP thi online tại VietJack (chỉ 400k/1 năm học), luyện tập gần 1 triệu câu hỏi có đáp án chi tiết
Cho hàm số y = f(x) liên tục trên ℝ có bảng biến thiên như sau:
Đặt h(x)=|m−f(x−2)| (m là tham số). Có bao nhiêu giá trị nguyên của m sao cho hàm số y = h(x) có đúng 5 điểm cực trị?
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, đường thẳng đi qua hai điểm A(3; 1; -6) và B(5; 3; -2) có phương trình tham số là:
Có bao nhiêu giá trị nguyên của tham số m sao cho với mỗi giá trị của m bất phương trình log2√x2−2x+m+3√log4(x2−2x+m)≤10 nghiệm đúng với mọi giá trị x thuộc đoạn [0; 3]?
Cho hình lăng trụ đứng ABC.A'B'C' có đáy ABC là tam giác vuông tại B. Biết AC=2a, BC=a, AA' thể tích khối lăng trụ ABC.A'B'C' bằng:
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho bốn điểm và Phương trình mặt phẳng song song với mặt phẳng (ABC) và đi qua điểm M là:
Cho hình nón (T) đỉnh S có đáy là đường tròn tâm O bán kính bằng 2, chiều cao hình nón (T) bằng 2. Khi cắt hình nón (T) bởi mặt phẳng đi qua trung điểm của đoạn SO và song song với đáy của hình nón, ta được đường tròn tâm I. Lấy hai điểm A và B lần lượt trên hai đường tròn và sao cho góc giữa và là Thể tích của khối tứ diện IAOB bằng:
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, gọi G(a; b; c) là trọng tâm của tam giác ABC với và
C(2; 9; 0). Giá trị của tổng a + b + c bằng:
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho hai đường thẳng và . Đường thẳng d đi qua điểm M(-2; 0; 3) vuông góc với và cắt có phương trình là: