Cho tứ diện ABCD có \(A\left( {1,1,1} \right);\,\,\,B\left( {3,3,1} \right);\,\,\,C\left( {3,1,3} \right);\,\,\,D\left( {1,3,3} \right)\). Viết phương trình mặt cầu (S1) tiếp xúc với 6 cạnh của tứ diện
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai\(\overrightarrow {AB} = \left( {2,2,0} \right);\,\,\overrightarrow {AC} = \left( {2,0,2} \right);\overrightarrow {AD} = \left( {0,2,2} \right);\overrightarrow {BC} = \left( {0, - 2,2} \right)\)
\(\overrightarrow {BD} = \left( { - 2,0,2} \right);\overrightarrow {CD} = \left( { - 2,2,0} \right)\)\(\overrightarrow {BD} = \left( { - 2,0,2} \right);\overrightarrow {CD} = \left( { - 2,2,0} \right)\)
\(\Rightarrow AB = AC = AD = BC = BD = CD = 2\sqrt 2 \)
⇒ Mặt cầu (S2) tiếp xúc với 6 cạnh tại trung điểm của chúng.
Gọi I và J là trung điểm của AB và CD \( \Rightarrow I\left( {2,2,1} \right);J\left( {2,2,3} \right)\)
\( \Rightarrow IJ = 2.\,\,\left( {{S_1}} \right)\) có bán kính R1 = 1 tâm E(2;2;2)
\( \Rightarrow \left( {{S_1}} \right):{\left( {x - 2} \right)^2} + {\left( {y - 2} \right)^2} + {\left( {z - 2} \right)^2} = 1\)