Trong không gian với hệ trục toạ độ Oxyz, cho mặt phẳng (P): x - y - 2z - 1 = 0 và hai điểm A(2;0;0), B(3;-1;2). Viết phương trình mặt cầu (S) tâm I thuộc mặt phẳng (P) và đi qua cácđiểm A, B và điểm gốc toạ độ O.
Giả sử I(x,y,z). Ta có \(I\in (P)\Rightarrow x-y-2z-1=0\) (1) Do \(A,B,O\in (S)\Rightarrow IA=IB=IO.\Rightarrow \left\{\begin{matrix} x-y+2z=5\\ z=1 \end{matrix}\right.\) (2) Từ (1) và (2) ta có hệ \(\left\{\begin{matrix} x-y-2z-1=0\\ x-y+2z=5\\ x=1 \end{matrix}\right.\Leftrightarrow \left\{\begin{matrix} x=1\\ y=-2\\ z=1 \end{matrix}\right.\Rightarrow I(1;-2;1)\) (3)
Bán kính mặt cầu (S) là \(R=IA=\sqrt{6}\)
Vậy phương trình mặt cầu (S) là: \((x-1)^2+(y+2)^2+(z-1)^2=6\)