Trong không gian với hệ tọa độ $Oxyz$, phương trình mặt cầu $(S)$ có tâm \(I(2;0;1)\) và tiếp xúc với đường thẳng \(d:\dfrac{{x - 1}}{1} = \dfrac{y}{2} = \dfrac{{z - 2}}{1}\) là:
Trả lời bởi giáo viên
Phương trình mặt cầu $(S)$ có dạng ${(x - 2)^2} + {y^2} + (z - 1){}^2 = {R^2}$
Phương trình tham số của $d$ là: \(d:\left\{ \begin{array}{l}x = 1 + t\\y = 2t\\z = 2 + t\end{array} \right.\)
Tọa độ giao điểm của $(S)$ và $d$ là nghiệm của hệ $\left\{ \begin{array}{l}{(x - 2)^2} + {y^2} + (z - 1){}^2 = {R^2}\\x = 1 + t\\y = 2t\\z = 2 + t\end{array} \right.(*)$
$(S)$ tiếp xúc với $d$ khi và chỉ khi $(*)$ có nghiệm kép
\( \Leftrightarrow {(t - 1)^2} + {(2t)^2} + (1 + t){}^2 = {R^2}\) có nghiệm kép
\( \Leftrightarrow 6{t^2} + 2 = {R^2}\) có nghiệm kép \( \Leftrightarrow {R^2} = 2\)
Hướng dẫn giải:
$(S)$ tiếp xúc với $d$ khi và chỉ khi hệ phương trình tọa độ giao điểm của $(S)$ và $d$ có nghiệm kép.