Trong không gian Oxyz cho mặt cầu (S): x2 + y2 + z2 -8x-4y+11 = 0 và hai điểm M(1;1;1);N(2;-1;1). Viết phương trình mặt phẳng (P) đi qua hai điểm M, N đồng thời tiếp xúc với mặt cầu (S).
Ta có S: (x-4)2 +(y-2)2 + z2 = 9. Suy ra (S) có tâm I(4;2;0), bán kính R = 3
Gọi = (a;b;c) là vtpt của (P),(a,b,c không đồng thời bằng 0)
= > (P): a(x-1) +b(y-1) + c(z-1) = 0 <= > ax + by +cz –a-b-c =0
= (1;-2;0). Do ⊥ => . = 0 <=> a=2b=0 <=> a = 2b (1)
Mặt phẳng (P) tiếp xúc với (S) nên ta có
d(I,(P)) = 3 <=> = 3 (2)
Từ (1) và (2) ta có: │7b-c│ = 3 <=> 2b2 – 7bc -4c2 = 0 <=> c = hoặc c= -2b
Với a=2b, c = , chọn b=4 = > a=8, c = 1 => (P): 8x + 4y + z -13 = 0
Với a= 2b, c = -2b, chọn b = 1 => a = 2, c = -2 => (P): 2x +y -2z -1 =0