50. Trong không gian Oxyz, cho mặt cầu (S) tâm I(1,4,2) bán kính bằng 2. Gọi M,N là hai điểm lần lượt thuộc hai trục Ox,Oy sao cho đường thẳng MN tiếp xúc với (S), đồng thời mặt cầu ngoại tiếp tứ diện OIMN có bán kính bằng [imath]\frac{7}2[/imath]. Gọi A là tiếp điểm của MN và (S). giá trị của AM.AN là
Ta nhận thấy [imath]z_I=2\Rightarrow (S)[/imath] tiếp xúc với mặt phẳng Oxyz tại [imath]A(1,4,0)[/imath]
Xét tọa độ trên mặt phẳng Oxy
[imath]M(m,0); N(0,n), A(1,4)[/imath]
[imath]\Rightarrow MA=\sqrt{(m-1)^2+16}; NA=\sqrt{(n-4)^2+1}[/imath]
PT đường thẳng MN là [imath]\dfrac{x}{m}+\dfrac{y}n=1[/imath]
[imath]A\in MN\Rightarrow \dfrac{1}m+\dfrac{4}n=1\Rightarrow m=\dfrac{n}{n-4}[/imath]
Xét [imath]\Delta IMN[/imath] có [imath]S=\dfrac{1}2IA.MN=\dfrac{IM.IN.MN}{4R}\Rightarrow IM.IN=14[/imath]
[imath]IM=\sqrt{IA^2+MA^2}=\sqrt{(m-1)^2+20}; IN=\sqrt{IA^2+AN^2}=\sqrt{(n-4)^2+5}[/imath]
[imath]\Rightarrow \sqrt{(m-1)^2+20}.\sqrt{(n-4)^2+5}=14\Rightarrow \sqrt{\dfrac{16}{(n-4)^2}+20}.\sqrt{(n-4)^2+5}=14[/imath]
Đặt [imath]t=(n-4)^2[/imath]
Ta có: [imath]\sqrt{(t+5)(5t+4)}=7\sqrt{t}\Rightarrow 5t^2-20t+20=0\Rightarrow t=2[/imath]
Suy ra [imath]n=\pm\sqrt{2}+4\Rightarrow m=1\pm 2\sqrt2[/imath]
Khi đó [imath]MA=2\sqrt6; NA=\sqrt3\Rightarrow MA.NA=6\sqrt2[/imath]