Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt cầu (S): x2 + y2 + z2 – 2x – 4y – 6z = 0. Gọi A, B, C lần lượt là giao điểm (khác gốc tọa dộ O) của (S) với các trục Ox, Oy, Oz. Viết phương trình mặt phẳng (P) đối xứng với mặt phẳng (ABC) qua tâm I của mặt cầu (S)
Ta có A(2 ; 0 ; 0), B(0 ; 4 ; 0), C(0 ; 0 ; 6) và tâm I(1 ; 2 ; 3)
Khi đó (ABC) có phương trình + + = 1 ⇒ 6x + 3y + 2z - 12 = 0 (*)
Gọi M(x ; y ; z) là điểm bất kỳ của (ABC) và M'(x' ; y' ; z') là điểm đối xứng với M qua I
Ta có: ⇔
Do M thuộc mp (ABC) nên tọa độ của M thỏa mãn pt (*):
6(2 - x') + 3(4 - y') + 2(6 - z') - 12 = 0 ⇔ 6x' + 3y' + 2z' -24 = 0
Vậy (P): 6x + 3y + 2z - 24 = 0
Chú ý: có thể tìm tọa độ điểm A' đối xứng với A qua I, sau đó lập phương trình mặt phẳng (P) đi qua A' và song song với mặt phẳng (ABC)