Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho ba mặt phẳng (P): 2x-y+2z-1=0, (Q): 2x-y+z-7=0, (R): x+y-2z+7=0. Viết phương trình mặt cấu (S) có bán kính bằng 3 và tiếp xúc với (P), đồng thời cắt hai mặt phẳng (Q) và (R) theo hai đường tròn có bán kính lớn nhất.
Gọi I(a;b;c) là tâm của mặt cấu (S). Vì mặt cấu (S) cắt hai mặt phẳng (Q) và (R) theo hai đường tròn có bán kính lớn nhất nên tâm I nằm trên hai mặt phẳng này.
Từ đó ta có
Mặt khác d(I,(P))=3 ⇔ =9
⇔
Giải hệ gồm 3 phương trình (1),(2),(3) ta được I(1;-2;3).
Giải hệ gồm 3 phương trình (1),(2),(4) ta được I(-5;-32;-15).
Vậy có hai mặt cầu thỏa mãn bài toán
: ++=9;
: ++=9.