Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho điểm A(1;3;-2) và mặt phẳng (P) có phương trình 2x – y + 2z – 1 =0. Viết phương trình mặt cầu (S) có tâm là A và tiếp xúc với (P). Tìm tọa độ của tiếp điểm.
+ Vì mặt cầu (S) tâm A tiếp xúc với (P) nên bán kính của (S) là \(R=d(A,(P))=\frac{\left | 2.1-3+2(-2)-1 \right |}{\sqrt{4+1+4}}=2\) + Suy ra \((S): (x-1)^2+(y-3)^2+(z+2)^2=4\) + Goi d là đường thẳng qua A và vuông góc với (P). Gọi K là giao điểm của d và (P), ta có K là tiếp điểm của (P) và (S). Ta có một véc tơ chỉ phương d là \(\overrightarrow{u}=(2;-1;2)\) và phương trình tham số của \(d: \left\{\begin{matrix} x=1+2t\\ y=3-t\\ z=-2+2t \end{matrix}\right.(t\in R)\Rightarrow K(1+2t;3-t;-2+3t),\)vì \(K\in d\) + Mặt khác \(K(1+2t; 3 -t; -2 + 2t) \in (P)\) \(\Leftrightarrow 2(1+2t)-(3-t)+2(-2+2t)-1=0\Leftrightarrow 9t-6=0\) \(\Leftrightarrow t=\frac{2}{3}\) suy ra \(K(\frac{7}{3};\frac{7}{3};-\frac{2}{3})\)