Trong không gian tọa độ Oxyz, cho mặt cầu \(\left( S \right):\,\,{x^2} + {y^2} + {z^2} - 2x - 2y + 4z - 20 = 0\) và mặt phẳng \(\left( P \right):\,\,x + y - z - m = 0\). Tìm m để \(\left( P \right)\) cắt \(\left( S \right)\) theo giao tuyến là một đường tròn có bán kính lớn nhất.
Trả lời bởi giáo viên
Mặt cầu \(\left( S \right)\) có tâm \(I\left( {1;1; - 2} \right)\).
Ta có \(d\left( {I;\left( P \right)} \right) = \dfrac{{\left| {1 + 1 - \left( { - 2} \right) - m} \right|}}{{\sqrt 3 }} = \dfrac{{\left| {4 - m} \right|}}{{\sqrt 3 }} \ge 0 \Leftrightarrow d{\left( {I;\left( P \right)} \right)_{\min }} = 0 \Leftrightarrow m = 4\).
Hướng dẫn giải:
Để \(\left( P \right)\) cắt \(\left( S \right)\) theo giao tuyến là một đường tròn có bán kính lớn nhất thì \(d{\left( {I;\left( P \right)} \right)_{\min }}\) với I là tâm mặt cầu \(\left( S \right)\).