Trong không gian \(Oxyz\), cho đường tròn \((\mathscr{C})\) có tâm \(H(-1;1;1)\), bán kính \(r=2\) nằm trên mặt phẳng \((P)\colon x-2y+2z+1=0\). Diện tích của mặt cầu có tâm thuộc mặt phẳng \((Q)\colon x+y+z=0\) và chứa đường tròn \((C)\) bằng
![]() | \(26\pi\) |
![]() | \(2\pi\) |
![]() | \(52\pi\) |
![]() | \(40\pi\) |
Chọn phương án C.
Mặt phẳng \((P)\) có vectơ pháp tuyến \(\vec{n}=(1;-2;2)\).
Gọi \(I(a;b;c)\) và \(R\) lần lượt là tâm và bán kính của mặt cầu. Khi đó:
Từ (1) và (2) ta có: $$(t-1)+(1-2t)+(1+2t)=0\Leftrightarrow t=-1$$
Suy ra \(I(-2;3;-1)\). Khi đó: $$\begin{aligned}IH&=d\left(I,(P)\right)\\ &=\dfrac{\left|-2-2\cdot3+2\cdot(-1)\right|}{\sqrt{1^2+(-2)^2+2^2}}=3.\end{aligned}$$
\(\Rightarrow R^2=IH^2+r^2=9+4=13\).
Vậy diện tích của mặt cầu bằng $$S=4\pi R^2=4\pi\cdot13=52\pi.$$