TRONG KHÔNG GIAN OXYZ, CHO (P )

3 .

Bài tập 6.69. Trong không gian Oxyz, cho (P ) : x+2y−2z−7 = 0 và (S) : x 2 +y 2 +z 2 −4x+2y−2z−10 = 0.

Chứng minh (P ) cắt (S) theo một đường tròn. Tìm tâm và bán kính của đường tròn đó.

Lời giải. Mặt cầu (S) có tâm I(2; −1; 1) và bán kính R = 4.

Mặt phẳng (P ) có vectơ pháp tuyến − → n = (1; 2; −2).

√ 1 + 4 + 4 = 3 < R ⇒ (P ) cắt (S) theo giao tuyến là một đường tròn (đpcm).

Ta có d (I, (P )) = |2 − 2 − 2 − 7|

Gọi K là tâm đường tròn giao tuyến ta có K là hình chiếu của I trên (P ).

Đường thẳng IK qua I(2; −1; 1) và nhận − → n = (1; 2; −2) làm vectơ chỉ phương.

x = 2 + t

 

.

Do đó IK có phương trình

y = −1 + 2t

 

z = 1 − 2t

x = 3

 

y = 1

⇒ K(3; 1; −1).

Tọa độ K thảo mãn hệ

z = −1

x + 2y − 2z − 7 = 0

t = 1