Trong không gian với hệ tọa độ $Oxyz$, cho mặt cầu \((S):{\left( {x - 1} \right)^2} + {\left( {y + 2} \right)^2} + \left( {z - 3} \right){}^2 = 9\) và đường thẳng \(d:x - 1 = \dfrac{{y - 2}}{2} = \dfrac{{z - 4}}{3}\). $(d)$ cắt $(S)$ tại hai điểm phân biệt $A$ và $B$. Khi đó $AB$ bằng:
Trả lời bởi giáo viên
Tham số hóa phương trình đường thẳng $d$ ta được: $d:\left\{ \begin{array}{l}x = t + 1\\y = 2 + 2t\\z = 4 + 3t\end{array} \right.$
Giả sử $A$ là giao điểm của $(d)$ và $(P)$.
Vì $A \in d:\left\{ \begin{array}{l}x = t + 1\\y = 2 + 2t\\z = 4 + 3t\end{array} \right.$ nên ta có:$A\left( {t + 1;2 + 2t;4 + 3t} \right)$
Mặt khác \(A \in (S)\) nên ta có
\(\begin{array}{l}{\left( {t + 1 - 1} \right)^2} + {\left( {2 + 2t + 2} \right)^2} + {\left( {4 + 3t - 3} \right)^2} = 9\\ \Leftrightarrow {t^2} + {\left( {4 + 2t} \right)^2} + {\left( {1 + 3t} \right)^2} = 9\\ \Leftrightarrow 14{t^2} + 22t + 8 = 0\\ \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}t = - 1\\t = - \dfrac{4}{7}\end{array} \right. \Rightarrow \left[ \begin{array}{l}A\left( {0;0;1} \right)\\B\left( {\dfrac{3}{7};\dfrac{6}{7};\dfrac{{16}}{7}} \right)\end{array} \right. \Rightarrow AB = \sqrt {{{\left( {\dfrac{3}{7}} \right)}^2} + {{\left( {\dfrac{6}{7}} \right)}^2} + {{\left( {\dfrac{{16}}{7} - 1} \right)}^2}} = \dfrac{{\sqrt {126} }}{7}\end{array}\)
Hướng dẫn giải:
Giải hệ phương trình tọa độ giao điểm của $(S)$ và $(d)$ để tìm $A, B$. Sau đó tính $AB$.