Mặt cầu (S) tâm I(2;1;−1) tiếp xúc với mặt phẳng (ABC) với A(−12;1;1); B(0;−2;4); C(−5;−2;2). Tìm tọa độ tiếp điểm.
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiViết phương trình mặt phẳng (ABC). Ta có
\(\begin{array}{*{20}{l}} {\overrightarrow {AB} = \left( {12; - 3;3} \right)}\\ {\overrightarrow {AC} = \left( {7; - 3;1} \right)} \end{array}\)
Vậy \(\vec n = \left[ {\overrightarrow {AB} ,\overrightarrow {AC} } \right] = \left( {6;9; - 15} \right)\). Mặt phẳng (ABC) có phương trình \(6x + 9\left( {y + 2} \right) - 15\left( {z - 4} \right) = 0 \Leftrightarrow 2x + 3\left( {y + 2} \right) - 5\left( {z - 4} \right) = 0 \Leftrightarrow 2x + 3y - 5z + 26 = 0\)
Gọi \(M\left( {{x_M},{y_M},{z_M}} \right)\) là tiếp điểm ta có
\(\begin{array}{l} \left\{ \begin{array}{l} 2{x_M} + 3{y_M} - 5{z_M} + 26 = 0\\ \overrightarrow {IM} \bot \overrightarrow {AB} \\ \overrightarrow {IM} \bot \overrightarrow {AC} \end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l} 2{x_M} + 3{y_M} - 5{z_M} + 26 = 0\\ 12({x_M} - 2) - 3({y_M} - 1) + ({z_M} + 1) = 0\\ 7({x_M} - 2) - 3({y_M} - 1) + ({z_M} + 1) = 0 \end{array} \right.\\ \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l} 2{x_M} + 3{y_M} - 5{z_M} + 26 = 0\\ 4{x_M} - {y_M} + {z_M} - 6 = 0\\ 7{x_M} - 3{y_M} + {z_M} - 10 = 0 \end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l} {x_M} = 0\\ {y_M} = - 2\\ {z_M} = 4. \end{array} \right. \end{array}\)