Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho đường thẳng ( ∆) : = = và mặt phẳng (P): 2x – y + 2z = 0. Viết phương trình mặt cầu có tâm thuộc đường thẳng (∆), bán kính bằng 1 và tiếp xúc với mặt phẳng (P).
Gọi I là tâm của mặt cầu.
Chuyển phương trình đường thẳng (∆) về dạng tham số : (∆): , (t ∈ R) =>I(2t + 1; 4t + 3; t) ∈(∆).
Mặt cầu tiếp xúc với (P) khi và chỉ khi : d(I,(P)) = R
⇔ = 1 ⇔ t2 – t – 2 = 0 ⇔
Ta lần lượt:
+ Với t = -1 thì I(-1; -1; -1) ta được mặt cầu (S1) có phương trình : (S1): (x + 1)2 + (y + 1)2 + (z + 1)2 = 1.
+ Với t = 2 thì I(5; 11; 2) ta được mặt cầu (S2) có phương trình : (S2) : (x – 5)2 + (y – 11)2 + (z – 2)2 = 1.
Vậy, tồn tại hai mặt cầu (S1), (S2) thỏa mãn điều kiện đề bài.