TopStudy

Toán · Lớp 12

Đề kiểm tra Phương trình mặt cầu lớp 12 (có lời giải) - Đề 1

22 câu · 33 phút · Ngân hàng đề TopStudy. Đáp án và lời giải do TopStudy biên soạn, mở ngay dưới từng câu.

Làm bài

Nội dung đề

Phần I. Trắc nghiệm nhiều lựa chọn

Câu 1

1 điểm
Trong không gian với hệ trục tọa độ OxyzOxyz, cho mặt cầu (S):   (x+1)2+(y−3)2+(z+2)2=4\left( S \right):\,\,\,{\left( {x + 1} \right)^2} + {\left( {y - 3} \right)^2} + {\left( {z + 2} \right)^2} = 4. Tìm tọa độ tâm II và bán kính RR của mặt cầu .
  1. Đáp án A: I(1;−3;2),   R=4I\left( {1; - 3;2} \right),\,\,\,R = 4.
  2. Đáp án B: I(1;−3;2),   R=2I\left( {1; - 3;2} \right),\,\,\,R = 2.
  3. Đáp án C: I(−1;3;−2),   R=2I\left( { - 1;3; - 2} \right),\,\,\,R = 2.
  4. Đáp án D: I(−1;3;−2),   R=4I\left( { - 1;3; - 2} \right),\,\,\,R = 4.
Xem đáp án và lời giải

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: C

Chọn C
Mặt cầu có tâm I(−1;3;−2)I\left( { - 1;3; - 2} \right) và bán kính R=2R = 2.

Câu 2

1 điểm
Trong không gian với hệ trục tọa độ OxyzOxyz, cho mặt cầu (S)(S) có phương trình x2+y2+z2+2y−4z−5=0{x^2} + {y^2} + {z^2} + 2y - 4z - 5 = 0. Tọa độ tâm II và bán kính RR của mặt cầu (S)(S) lần lượt là
  1. Đáp án A: I(0; −2; 4),  R=5I\left( {0;\, - 2;\,4} \right),\,\,R = 5.
  2. Đáp án B: I(0; −1; 2),  R=10I\left( {0;\, - 1;\,2} \right),\,\,R = \sqrt {10}.
  3. Đáp án C: I(0; 2; −4),  R=5I\left( {0;\,2;\, - 4} \right),\,\,R = 5.
  4. Đáp án D: I(0; 1; −2),  R=10I\left( {0;\,1;\, - 2} \right),\,\,R = \sqrt {10}.
Xem đáp án và lời giải

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Chọn B

Ta xác định các hệ số tương ứng như sau : a=0;b=2−2=−1;c=−4−2=2; d=−5a = 0;b = \frac{2}{{ - 2}} = - 1;c = \frac{{ - 4}}{{ - 2}} = 2;\,d = - 5.

Tọa độ tâm I(0; −1; 2)I\left( {0;\, - 1;\,2} \right).

Bán kính R=a2+b2+c2−d=10R = \sqrt {{a^2} + {b^2} + {c^2} - d} = \sqrt {10}.

Vậy tâm I(0; −1; 2)I\left( {0;\, - 1;\,2} \right) và R=10R = \sqrt {10}.

Câu 3

1 điểm
Trong không gian với hệ trục toạ độ OxyzOxyz, phương trình mặt cầu có tâm I(2;3;−3)I\left( {2;3; - 3} \right) và có bán kính R=3R = 3 là
  1. Đáp án A: (x+2)2+(y+3)2+(z−3)2=9{\left( {x + 2} \right)^2} + {\left( {y + 3} \right)^2} + {\left( {z - 3} \right)^2} = 9.
  2. Đáp án B: (x+2)2+(y+3)2+(z−3)2=3{\left( {x + 2} \right)^2} + {\left( {y + 3} \right)^2} + {\left( {z - 3} \right)^2} = 3.
  3. Đáp án C: (x−2)2+(y−3)2+(z+3)2=3{\left( {x - 2} \right)^2} + {\left( {y - 3} \right)^2} + {\left( {z + 3} \right)^2} = 3.
  4. Đáp án D: (x−2)2+(y−3)2+(z+3)2=9{\left( {x - 2} \right)^2} + {\left( {y - 3} \right)^2} + {\left( {z + 3} \right)^2} = 9.
Xem đáp án và lời giải

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: D

Chọn D

Phương trình mặt cầu tâm I(2;3;−3)I\left( {2;3; - 3} \right) và có bán kính R=3R = 3 là

(x−2)2+(y−3)2+(z+3)2=9{\left( {x - 2} \right)^2} + {\left( {y - 3} \right)^2} + {\left( {z + 3} \right)^2} = 9.

Câu 4

1 điểm
Trong hệ trục tọa độ OxyzOxyz, phương trình mặt cầu tâm là gốc tọa độ OO, bán kính bằng 55 là:
  1. Đáp án A: x2+y2+z2=25{x^2} + {y^2} + {z^2} = 25.
  2. Đáp án B: x2+y2+z2=5{x^2} + {y^2} + {z^2} = 5.
  3. Đáp án C: x2+y2+z2−5x=0{x^2} + {y^2} + {z^2} - 5x = 0.
  4. Đáp án D: x2+y2+z2−10x=0{x^2} + {y^2} + {z^2} - 10x = 0.
Xem đáp án và lời giải

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Chọn A

Phương trình mặt cầu cần tìm có dạng: (x−0)2+(y−0)2+(z−0)2=52{\left( {x - 0} \right)^2} + {\left( {y - 0} \right)^2} + {\left( {z - 0} \right)^2} = {5^2}

Hay x2+y2+z2=25{x^2} + {y^2} + {z^2} = 25.

Câu 5

1 điểm
Trong hệ trục tọa độ OxyzOxyz, mặt cầu tâm I(1;  0;  −3)I\left( {1;\;0;\; - 3} \right), bán kính bằng R=10R = \sqrt {10} có phương trình là:
  1. Đáp án A: (x−1)2+y2+(z+3)2=10{\left( {x - 1} \right)^2} + {y^2} + {\left( {z + 3} \right)^2} = \sqrt {10}.
  2. Đáp án B: (x−1)2+y2+(z+3)2=10{\left( {x - 1} \right)^2} + {y^2} + {\left( {z + 3} \right)^2} = 10.
  3. Đáp án C: (x+1)2+y2+(z−3)2=10{\left( {x + 1} \right)^2} + {y^2} + {\left( {z - 3} \right)^2} = 10.
  4. Đáp án D: (x−1)2+y2+(z+3)2=40{\left( {x - 1} \right)^2} + {y^2} + {\left( {z + 3} \right)^2} = 40.
Xem đáp án và lời giải

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Chọn B

Phương trình mặt cầu cần tìm có dạng: (x−1)2+(y−0)2+(z−(−3))2=52{\left( {x - 1} \right)^2} + {\left( {y - 0} \right)^2} + {\left( {z - \left( { - 3} \right)} \right)^2} = {5^2}.

Hay (x−1)2+y2+(z+3)2=52{\left( {x - 1} \right)^2} + {y^2} + {\left( {z + 3} \right)^2} = {5^2}.

Câu 6

1 điểm
Trong hệ trục tọa độ OxyzOxyz, cho mặt cầu (S)\left( S \right) có tâm là K(4;  −2;  1)K\left( {4;\; - 2;\;1} \right) và đi qua điểm B(3;  −4;  −1)B\left( {3;\; - 4;\; - 1} \right). Phương trình của mặt cầu (S)\left( S \right) là:
  1. Đáp án A: x2+y2+z2−8x+4y−2z−21=0{x^2} + {y^2} + {z^2} - 8x + 4y - 2z - 21 = 0.
  2. Đáp án B: x2+y2+z2+8x−4y+2z+12=0{x^2} + {y^2} + {z^2} + 8x - 4y + 2z + 12 = 0.
  3. Đáp án C: x2+y2+z2−4x+2y−z+21=0{x^2} + {y^2} + {z^2} - 4x + 2y - z + 21 = 0.
  4. Đáp án D: x2+y2+z2−8x+4y−2z+12=0{x^2} + {y^2} + {z^2} - 8x + 4y - 2z + 12 = 0.
Xem đáp án và lời giải

Câu 7

1 điểm
Trong không gian với hệ toạ độ OxyzOxyz, cho hai điểm A(1;−2;3)A\left( {1; - 2;3} \right), B(3;4;5)B\left( {3;4;5} \right). Phương trình mặt cầu đường kính ABAB là
  1. Đáp án A: (x−1)2+(y+2)2+(z−3)2=11{\left( {x - 1} \right)^2} + {\left( {y + 2} \right)^2} + {\left( {z - 3} \right)^2} = 11.
  2. Đáp án B: (x−2)2+(y−1)2+(z−4)2=11{\left( {x - 2} \right)^2} + {\left( {y - 1} \right)^2} + {\left( {z - 4} \right)^2} = \sqrt {11}.
  3. Đáp án C: (x−2)2+(y−1)2+(z−4)2=11{\left( {x - 2} \right)^2} + {\left( {y - 1} \right)^2} + {\left( {z - 4} \right)^2} = 11.
  4. Đáp án D: (x+2)2+(y+1)2+(z+4)2=11{\left( {x + 2} \right)^2} + {\left( {y + 1} \right)^2} + {\left( {z + 4} \right)^2} = 11.
Xem đáp án và lời giải

Câu 8

1 điểm
Trong không gian với hệ toạ độ OxyzOxyz, cho hai điểm A(1 ; −2 ; 2)A\left( {1\,;\, - 2\,;\,2} \right) và B(0 ; 2 ; −2)B\left( {0\,;\,2\,;\, - 2} \right). Phương trình mặt cầu đường kính ABAB là
  1. Đáp án A: (x−12)2+y2+z2=332{\left( {x - \frac{1}{2}} \right)^2} + {y^2} + {z^2} = \frac{{\sqrt {33} }}{2}.
  2. Đáp án B: (x+12)2+y2+z2=334{\left( {x + \frac{1}{2}} \right)^2} + {y^2} + {z^2} = \frac{{33}}{4}.
  3. Đáp án C: (x−1)2+(y+2)2+(z−2)2=9{\left( {x - 1} \right)^2} + {\left( {y + 2} \right)^2} + {\left( {z - 2} \right)^2} = 9.
  4. Đáp án D: (x−12)2+y2+z2=334{\left( {x - \frac{1}{2}} \right)^2} + {y^2} + {z^2} = \frac{{33}}{4}.
Xem đáp án và lời giải

Câu 9

1 điểm
Trong không gian với hệ toạ độ OxyzOxyz, phương trình mặt cầu (S)\left( S \right) có tâm I(−2;2;1)I\left( { - 2;2;1} \right) và tiếp xúc với mặt phẳng x=0x = 0 là
  1. Đáp án A: (x+2)2+(y−2)2+(z−1)2=4{\left( {x + 2} \right)^2} + {\left( {y - 2} \right)^2} + {\left( {z - 1} \right)^2} = 4.
  2. Đáp án B: (x+2)2+(y−2)2+(z−1)2=2{\left( {x + 2} \right)^2} + {\left( {y - 2} \right)^2} + {\left( {z - 1} \right)^2} = 2.
  3. Đáp án C: (x+2)2+(y−2)2+(z−1)2=5{\left( {x + 2} \right)^2} + {\left( {y - 2} \right)^2} + {\left( {z - 1} \right)^2} = 5.
  4. Đáp án D: (x−2)2+(y+2)2+(z+1)2=5{\left( {x - 2} \right)^2} + {\left( {y + 2} \right)^2} + {\left( {z + 1} \right)^2} = 5.
Xem đáp án và lời giải

Câu 10

1 điểm
Trong không gian OxyzOxyz, cho mặt cầu (S)\left( S \right) có phương trình x2+y2+z2+x−2y+4z−3=0{x^2} + {y^2} + {z^2} + x - 2y + 4z - 3 = 0. Tìm tâm và bán kính của mặt cầu (S)\left( S \right).
  1. Đáp án A: I(−12;1;−2)I\left( { - \frac{1}{2};1; - 2} \right); R=332R = \frac{{\sqrt {33} }}{2}.
  2. Đáp án B: I(−12;1;−2)I\left( { - \frac{1}{2};1; - 2} \right); R=32R = \frac{3}{2}.
  3. Đáp án C: I(12;−1;2)I\left( {\frac{1}{2}; - 1;2} \right); R=332R = \frac{{\sqrt {33} }}{2}.
  4. Đáp án D: I(12;−1;2)I\left( {\frac{1}{2}; - 1;2} \right); R=32R = \frac{3}{2}.
Xem đáp án và lời giải

Câu 11

1 điểm
Trong không gian OxyzOxyz (đơn vị trên các trục là km), một thiết bị phát sóng đặt ở vị trí I(−1;2;4)I\left( { - 1;2;4} \right) và được thiết kế bán kính phủ sóng là 4000 m4000\,{\rm{m}}. Máy thu sóng của thiết bị đó ở vị trí nào sau đây thì thu được sóng?
  1. Đáp án A: M(1;−2;3)M\left( {1; - 2;3} \right).
  2. Đáp án B: N(1;4;5)N\left( {1;4;5} \right).
  3. Đáp án C: P(3;1;−1)P\left( {3;1; - 1} \right).
  4. Đáp án D: Q(−1;3;−1)Q\left( { - 1;3; - 1} \right).
Xem đáp án và lời giải

Câu 12

1 điểm
Hệ thống định vị toàn cầu GPS là một hệ thống cho phép xác định chính xác vị trí của một vật trong không gian. Cách thức hoạt động của GPS như sau: Trong cùng một thời điểm, vị trí MM của một vật sẽ được xác định bằng 4 vệ tinh cho trước, các vệ tinh này có gắn máy thu tín hiệu, bằng cách so sánh thời gian từ lúc tín hiệu được phát đi với thời gian nhận tín hiệu phản hồi thì sẽ xác định được khoảng cách từ các vệ tinh đến vị trí MM. Như vậy, vị trí MM là giao điểm của 4 mặt cầu có tâm là 4 vệ tinh đã cho. Giả sử trong không gian OxyzOxyz, 4 vệ tinh có tọa độ làA(−1;6;3)A\left( { - 1;6;3} \right), B(4;8;1)B\left( {4;8;1} \right), C(9;6;7)C\left( {9;6;7} \right), D(−15;18;7)D\left( { - 15;18;7} \right). Tìm vị trí MM của vật biết khoảng cách từ MM đến các vệ tinh lần lượt là MA=6MA = 6, MB=7MB = 7, MC=12MC = 12, MD=24MD = 24.
  1. Đáp án A: M(1;−2;−1)M\left( {1; - 2; - 1} \right).
  2. Đáp án B: M(−1;2;−1)M\left( { - 1;2; - 1} \right).
  3. Đáp án C: M(1;2;−1)M\left( {1;2; - 1} \right).
  4. Đáp án D: M(1;−2;1)M\left( {1; - 2;1} \right).
Xem đáp án và lời giải

Phần II. Trắc nghiệm đúng sai

Câu 13

1 điểm
Trong không gian OxyzOxyz, cho mặt cầu (S)\left( S \right) có phương trình (x−1)2+(y+2)2+z2=9{\left( {x - 1} \right)^2} + {\left( {y + 2} \right)^2} + {z^2} = 9. Cho biết tính đúng, sai của các khẳng định sau.
  • Ý a: (S)\left( S \right) có tâm I(1 ; −2 ; 0)I\left( {1\,;\, - 2\,;\,0} \right) và bán kính R=3R = 3.
  • Ý b: (S)\left( S \right) đi qua gốc tọa độ OO.
  • Ý c: Điểm M(1;−2;4)M\left( {1; - 2;4} \right) nằm trong mặt cầu (S)\left( S \right).
  • Ý d: (S)\left( S \right) cắt trục OzOz tại các điểm có tọa độ (0 ; 0 ; 2)\left( {0\,;\,0\,;\,2} \right) và (0 ; 0 ; −2)\left( {0\,;\,0\,;\, - 2} \right).
Xem đáp án và lời giải

Câu 14

1 điểm
Trong không gian OxyzOxyz, cho mặt cầu (S)\left( S \right) có phương trình (x+1)2+(y+2)2+(z+3)2=14{\left( {x + 1} \right)^2} + {\left( {y + 2} \right)^2} + {\left( {z + 3} \right)^2} = 14 và điểm M(−1; −3; −2)M\left( { - 1;\, - 3;\, - 2} \right).
  • Ý a: Mặt cầu (S)\left( S \right) có tâm là I(−1; −2; −3)I\left( { - 1;\, - 2;\, - 3} \right).
  • Ý b: Khoảng cách từ tâm II đến điểm MM là IM=2IM = 2.
  • Ý c: Điểm MM nằm trong mặt cầu (S)\left( S \right).
  • Ý d: Gọi (P)\left( P \right) là mặt phẳng đi qua MM và cắt mặt cầu (S)\left( S \right) theo giao tuyến là một đường tròn có bán kính nhỏ nhất. Khi đó phương trình mặt phẳng (P)\left( P \right) là y−z+5=0y - z + 5 = 0.
Xem đáp án và lời giải

Câu 15

1 điểm
Trong không gian OxyzOxyz, cho hai điểm A(1;2−5), B(−3;0;1)A\left( {1;2 - 5} \right),\,B\left( { - 3;0;1} \right). Các mệnh đề sau đây đúng hay sai?
  • Ý a: Trung điểm của ABAB là I(−1;1;2)I\left( { - 1;1;2} \right).
  • Ý b: Phương trình mặt cầu, nhận ABAB làm đường kính là (x+1)2+(y−1)2+(z+2)2=14{\left( {x + 1} \right)^2} + {\left( {y - 1} \right)^2} + {\left( {z + 2} \right)^2} = 14.
  • Ý c: Phương trình mặt cầu tâm AA và đi qua điểm BB là x2+y2+z2−2x−4y+10z−14=0{x^2} + {y^2} + {z^2} - 2x - 4y + 10z - 14 = 0.
  • Ý d: Mặt cầu (S)\left( S \right) có tâm thuộc OxOx và đi qua 2 điểm A,BA,B có bán kính bằng 555\sqrt 5.
Xem đáp án và lời giải

Câu 16

1 điểm
Trong không gian với hệ toạ độ OxyzOxyz, cho điểm A(2;3;−4)A\left( {2;3; - 4} \right) và B(4;−1;0)B\left( {4; - 1;0} \right) Xác định tính đúng sai của các mệnh đề sau:
  • Ý a: Khoảng cách giữa hai điểm AA và BB bằng 3636.
  • Ý b: Phương trình mặt cầu (S)\left( S \right) đường kính ABAB có dạng: (x−3)2+(y−1)2+(z+2)2=9{\left( {x - 3} \right)^2} + {\left( {y - 1} \right)^2} + {\left( {z + 2} \right)^2} = 9.
  • Ý c: Mặt cầu (S)\left( S \right) đường kính ABAB tiếp xúc với mặt phẳng (P):x−2y+2z−15=0\left( P \right):x - 2y + 2z - 15 = 0.
  • Ý d: Giả sử đặt hai trạm thu phát sóng tại hai điểm AA và BB, với bán kính phủ sóng của mỗi trạm bằng bán kính mặt cầu (S)\left( S \right) thì người sử dụng điện thoại tại điểm M(2;1;−1)M\left( {2;1; - 1} \right) sử dụng được dịch vụ của trạm phát thu phát sóng.
Xem đáp án và lời giải

Phần III. Trắc nghiệm trả lời ngắn

Câu 17

1 điểm
Trong không gian OxyzOxyz, phương trình của mặt cầu (S)\left( S \right) có tâm I(1;2;1)I\left( {1;2;1} \right) và đi qua điểm A(−1;1;2)A\left( { - 1;1;2} \right) có dạng x2+y2+z2−2ax−2by−2cz+d=0{x^2} + {y^2} + {z^2} - 2ax - 2by - 2cz + d = 0. Tính giá trị của biểu thức P=a+2b+3c−dP = a + 2b + 3c - d.
Xem đáp án và lời giải

Câu 18

1 điểm
Trong không gian OxyzOxyz, cho hai điểm A(12;−1;1),B(2;0;32)A\left( {\frac{1}{2}; - 1;1} \right),B\left( {2;0;\frac{3}{2}} \right). Phương trình của mặt cầu (S)\left( S \right) có đường kính ABAB có dạng x2+y2+z2−2ax−2by−2cz+d=0{x^2} + {y^2} + {z^2} - 2ax - 2by - 2cz + d = 0. Biết giá trị của biểu thức P=a+b+c+dP = a + b + c + d là phân số mn\frac{m}{n} tối giản, m,n∈Z+m,n \in {\mathbb{Z}^ + }. Tính m+n.m + n.
Xem đáp án và lời giải

Câu 19

1 điểm
Trong không gian OxyzOxyz, phương trình của mặt cầu (S)\left( S \right) có tâm I(1;2;3)I\left( {1;2;3} \right) và tiếp xúc với mặt phẳng(P):x+2y−2z+4=0\left( P \right):x + 2y - 2z + 4 = 0 có dạng x2+y2+z2−2ax−2by−2cz+d=0{x^2} + {y^2} + {z^2} - 2ax - 2by - 2cz + d = 0. Tính giá trị của biểu thức P=a−2b+c−d.P = a - 2b + c - d.
Xem đáp án và lời giải

Câu 20

1 điểm
Trong không gian OxyzOxyz cho A(−2 ;0 ;0)A\left( { - 2\,;0\,;0} \right); B(0 ;−2 ;0)B\left( {0\,; - 2\,;0} \right); C(0 ;0 ;−2)C\left( {0\,;0\,; - 2} \right). DD là điểm khác OO sao cho DADA, DBDB, DCDC đôi một vuông góc. I(a ;b ;c)I\left( {a\,;b\,;c} \right) là tâm mặt cầu ngoại tứ diện ABCDABCD. Tính S=a+b+cS = a + b + c.
Xem đáp án và lời giải

Câu 21

1 điểm
Trong không gian Oxyz{\rm{Ox}}yz, mặt cầu (S)\left( S \right) có tâm là I(1;1;−2)I\left( {1;1; - 2} \right) và tiếp xúc với đường thẳng (d):  x2=y+13=z−4−1\left( d \right):\,\,\frac{x}{2} = \frac{{y + 1}}{3} = \frac{{z - 4}}{{ - 1}} . Tính bán kính của mặt cầu (S)\left( S \right). ( Kết quả làm tròn đến hàng phần trăm )
Xem đáp án và lời giải

Câu 22

1 điểm
Trong không gian OxyzOxyz, cho mặt cầu (S)\left( S \right) tâm I(−2;3;0)I\left( { - 2;3;0} \right) và đường thẳng Δ:x−42=y−31=z−32{\rm{\Delta }}:\frac{{x - 4}}{2} = \frac{{y - 3}}{1} = \frac{{z - 3}}{2}. Biết đường thẳng Δ{\rm{\Delta }} cắt mặt cầu (S)\left( S \right) tại hai điểm phân biệt A,BA,B sao cho AB=8AB = 8. Tính bán kính của mặt cầu (S)\left( S \right).
Xem đáp án và lời giải

Đề cùng chủ đề

Tất cả đề Phương trình mặt cầu · Các bộ sách Toán Lớp 12