Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt cầu \[(S):{x^2} + {y^2} + {z^2} - 8x + 2y + 2z - 3 = 0\;\]và đường thẳng \[\Delta :\frac{3} = \frac{y}{{ - 2}} = \frac{{ - 1}}\]. Mặt phẳng \[\left( \alpha \right)\;\]vuông góc với \[\Delta \] và cắt (S) theo giao tuyến là đường tròn (C) có bán kính lớn nhất. Phương trình \[\left( \alpha \right)\;\]là:

Đường thẳng\[{\rm{\Delta }}:\,\,\frac{3} = \frac{y}{{ - 2}} = \frac{{ - 1}}\] có 1 VTCP là\[\vec u = \left( {3; - 2; - 1} \right)\]

Vì\[\left( \alpha \right) \bot {\rm{\Delta }}\] nên mặt phẳng\[\left( \alpha \right)\] có 1 VTPT là\[\vec n = \vec u = \left( {3; - 2; - 1} \right)\]. Khi đó phương trình mặt phẳng\[\left( \alpha \right)\] có dạng\[3x - 2y - z + d = 0\]

Mặt cầu\[\left( S \right):\,\,{x^2} + {y^2} + {z^2} - 8x + 2y + 2z - 3 = 0\] có tâm\[I\left( {4; - 1; - 1} \right)\] bán kính\[R = \sqrt {16 + 1 + 1 + 3} = \sqrt {21} \]

Gọi r là bán kính đường tròn \[\left( C \right),d = d\left( {I;\left( \alpha \right)} \right)\]

Áp dụng định lí Pytago ta có:\[{R^2} = {r^2} + {d^2}\], do đó để rr đạt GTLN thì dd phải đạt GTNN (vì\[R = \sqrt {21} \] không đổi).

Ta có:\[d = \frac{{\left| {3.4 - 2.\left( { - 1} \right) - 1.\left( { - 1} \right) + d} \right|}}{{\sqrt {{3^2} + {{\left( { - 2} \right)}^2} + {{\left( { - 1} \right)}^2}} }} = \frac{{\left| {15 + d} \right|}}{{\sqrt {14} }} \ge 0\] suy ra\[{d_{\min }} = 0 \Leftrightarrow d = - 15\]

Vậy phương trình mặt phẳng \[\left( \alpha \right)\]cần tìm là:\[3x - 2y - z - 15 = 0\]

Đáp án cần chọn là: D