Trong không gian với hệ trục tọa độ Đêcac vuông góc Oxyz cho 3 điểm A(3 ; 0 ; 0) , B(0 ; 3 ; 0) , C(0 ; 0 ; 3) và H là hình chiếu của O lên (ABC). Gọi D là điểm đối xứng với H qua O. Lập phương trình mặt cầu ngoại tiếp hình chóp ABCD.
(ABC): + + = 1 ⇔ x + y + z - 3 = 0. Gọi d là đường thẳng đi qua O và vuông góc với mp(ABC). Phương trình của d là . H là hình chiếu của O lên mp(ABC), suy ra tọa độ H là nghiệm của hệ:
⇒ ⇒ H( 1 ; 1 ; 1)
D là điểm đối xứng với H qua O suy ra D(-1 ; -1 ; -1)
Gọi (S): x2 + y2 + z2 + 2ax + 2by + 2cz + d = 0 là phương trình mặt cầu (a2 + b2 + c2 – d > 0)
Vì A ∈ (S) : 9 + 6a + d = 0. Vì B ∈ (S) ta có: 9 + 6b + d = 0.
Vì C ∈ (S) ta có: 9 + 6c + d = 0.
Vì D ∈ (S) ta có: 3 – 2a – 2b – 2c + d = 0. Từ đó suy ra a = b = c = -; d = -6
Vậy (S): x2 + y2 + z2 – x – y - z - 6 = 0 là phương trình mặt cầu cần tìm.