a)
Gerade AB: g(t) = (3,8,1) + t*(1,6,2)
Schnittpunkt g mit der Ebene E1: C = (1,-4,-3)
Schnittpunkt g mit der Ebene E2: B = (3,8,1)
Der Mittelpunkt der Kugel ist (B+C)/2 = (2,2,-1)
Der Abstand der beiden Ebenen beträgt 70/sqrt(5²+4²+3²) ~ 9.9
Der Kugelradius ist davon die Hälfte.
b)
Die Kugelgleichungen in der Frage sind unvollständig (das wären Zylinder), vermutlich gilt
K1: (x-3)² + y² + (z+2)² = 36
K2: (x+1)² + (y-4)² + z² = 36
M1=(3,0,-2) M2=(-1,4,0)
Sei A=(a,b,c) der Berührpunkt auf K1. Dann stehen die Vektoren M1-A = (3-a, -b, -2-c) und P-A = (-1-a, -b, 5-c) senkrecht aufeinander.
Ausserdem ist A Teil der Kugel K1. Das führt zu den zwei Gleichungen:
(3-a)(-1-a) + (-b)(-b) + (-2-c)(5-c) = 0
(a-3)² + b² + (c+2)² = 36
Lösung1: a=1, b=4, c=2
Lösung2: a=1, b=-4, c=2
Sei B=(d,e,f) der Berührpunkt auf K2. Dann stehen die Vektoren M2-B = (-1-d, 4-e, -f) und P-B = (-1-d, -e, 5-f) senkrecht aufeinander.
Ausserdem ist B Teil der Kugel K2. Das führt zu den zwei Gleichungen:
(-1-d)(-1-d) + (4-e)(-e) +(-f)(5-f) = 0
(d+1)² + (e-4)² + f² = 36
Lösung3: d=1, e = 0, f = 4
Lösung4: d=-3, e = 0, f = 4
Von den Lösungspaaren können nur eines richtig sein.
Lösung1: M1-A = 2,-4,-4
Lösung2: M1-A = 2,4,-4
Lösung3: M2-B = -2,4,-4
Lösung4: M2-B = 2,4,-4
Da M1-A und M2-B beide senkrecht auf der Ebene stehen, müssen sie linear abhängig sein. Das gilt nur für Lösung2 und Lösung 4.
Daraus folgt A=(1,-4,2) B=(-3,0,4)
Die Ebene PAB lautet: x+2y-2z=-11