Trong không gian tọa độ Oxyz, cho hai điểm A(1; - 2; 3), B(- 1; 0; 1) và mặt phẳng (P): x + y + z + 4 = 0.1) Tìm tọa độ hình chiếu vuông góc của A trên (P). 2) Viết phương trình mặt cầu (S) có bán kính bằng , có tâm thuộc đường thẳng AB và (S) tiếp xúc với (P).
1) Hình chiếu vuông góc A’ của A trên (P) thuộc đường thẳng đi qua A và nhận = (1; 1; 1) làm vec tơ chỉ phương.
Tọa độ A’ có dạng A’(1 + t; - 2 + t; 3 + t).
Ta có: A’ ∈ (P) ⇔ 3t + 6 = 0 ⇔ t = - 2.
Vậy A’(- 1; - 4; 1).
2) Ta có = (- 2; 2; - 2) = - 2(1; - 1; 1). Bán kính mặt cầu là R = = .
Tâm I của mặt cầu thuộc đường thẳng AB nên tọa độ I có dạng I(1 + t; - 2 – t; 3 + t).
Ta có : d(I, (P)) = ⇔ = ⇔
+ t = - 5 => I(- 4; 3; - 2). Mặt cầu (S) có phương trình là (x + 4)2 + (y – 3)2 + (z + 2)2 = .
+ t = - 7 => I(- 6; 5; - 4). Mặt cầu (S) có phương trình là (x + 6)2 + (y – 5)2 + (z + 4)2 = .