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 (S2) nội tiếp tứ diện.
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai\(AB = AC = AD = BC = CD = DB = 2\sqrt 2 \Rightarrow \) Tứ diện ABCD đều.
(S2) tiếp xúc với bốn mặt của tứ diện tại trọng tâm của mỗi mặt.
Trọng tâm G của tam giác đều ACD: \(G\left( {\frac{5}{3},\frac{5}{3},\frac{7}{3}} \right);\) tâm của \(\left( {{S_2}} \right):\,E\left( {2,2,2} \right).\)
Bán kính của \(\left( {{S_2}} \right):R_2^2 = E{G^2} = {\left( {\frac{5}{3} - 2} \right)^2} + {\left( {\frac{5}{3} - 2} \right)^2} + {\left( {\frac{7}{3} - 2} \right)^2} = \frac{1}{3}\)
\( \Rightarrow \left( {{S_2}} \right):{\left( {x - 2} \right)^2} + {\left( {y - 2} \right)^2} + {\left( {z - 2} \right)^2} = \frac{1}{3}\)