Đáp án

Bài tập: Cho mặt cầu \( (S): (x+1)^2 + (y+1)^2 + (z+1)^2 = 9 \) và điểm \( A(2, 3, -1) \).  Xét các điểm \( M \in (S) \) sao cho \( AM \) tiếp xúc mặt cầu \( (S) \). \( M \) luôn thuộc mặt phẳng có phương trình:  
A. \( 6x + 8y + 11 = 0  \quad \)  B. \( 3x + 4y + 2 = 0 \)  
C. \( 3x + 4y - 2 = 0 \quad \)  D. \( 6x + 8y - 11 = 0 \)  

Đáp án:

​​​​​​​- Mặt cầu \( (S) \) có tâm \( I(-1, -1, -1) \), bán kính \( R = 3 \).  

\( IA  = \sqrt{9 + 16} = 5. \)

- Gọi \( H \) là hình chiếu vuông góc của \( M \) xuống  \( IA \):  \( \implies IH \cdot IA = IM^2\)

\( \implies IH = \frac{IM^2}{IA} = \frac{9}{5} \implies H \) cố định.

- \( M \) nằm trong mặt phẳng \( \text{mpP} \perp IA = (3,4,0) \) tại \( H \):  
Tìm tọa độ \( H \):  
\( \vec{IH} = \frac{9}{25} \vec{IA} \iff 25 \vec{IH} = 9 \vec{IA} \)  

\( \begin{cases} 
25(x_H + 1) = 9(2 + 1) \\ 
25(y_H + 1) = 9(3 + 1) \\ 
25(z_H + 1) = 9(0 + 1) 
\end{cases}  \implies \begin{cases}  x_H = \frac{27}{25} - 1 = \frac{2}{25} \\ y_H = \frac{36}{25} - 1 = \frac{11}{25} \\ z_H = -1 \end{cases} \)

Phương trình mặt phẳng \( \text{mpP} \):  \( 3x + 4y - 2 = 0 \implies \boxed{C}\)