Math Problem Statement

2 +(y - 2)2 +(z + 3)2 = 52 と xy 平面が交わる部分 は円となる。この円の中心座標は b - ケ , コ , サ l であり,半径は シ である。

Solution

方程式 2+(y2)2+(z+3)2=522 + (y - 2)^2 + (z + 3)^2 = 52 は球面の方程式を表しています。この球面が xyxy 平面と交わる部分が円になるとき、その円の中心座標と半径を求めます。

ステップ 1: 球面の方程式を整理する

まず、与えられた方程式を整理します。球面の一般的な方程式は次の形です:

(xx0)2+(yy0)2+(zz0)2=r2(x - x_0)^2 + (y - y_0)^2 + (z - z_0)^2 = r^2

この形に合わせるために、与えられた方程式を次のように書き換えます:

(x2)2+(y2)2+(z+3)2=50(x - 2)^2 + (y - 2)^2 + (z + 3)^2 = 50

ここで、球の中心は (2,2,3)(2, 2, -3) であり、球の半径は 50\sqrt{50} です。

ステップ 2: xyxy 平面での円の中心

球面が xyxy 平面と交わるとき、円の中心の zz 座標は z=0z = 0 になります。したがって、円の中心座標は次のようになります:

(2,2,0)(2, 2, 0)

ステップ 3: 円の半径を求める

円の半径は、球の中心 (2,2,3)(2, 2, -3) から xyxy 平面(z=0z = 0)までの距離を使って求めます。この距離は 33 であり、球の半径 50\sqrt{50} からこの距離を引いたものが円の半径になります。

円の半径=5032=509=41\text{円の半径} = \sqrt{50 - 3^2} = \sqrt{50 - 9} = \sqrt{41}

結論

  • 円の中心座標は (2,2,0)(2, 2, 0) であり、これは b=2b = 2=2ケ = 2=0コ = 0 に対応します。
  • 円の半径は 41\sqrt{41} です。

したがって、答えは次の通りです:

  • 中心座標: 2,2,02, 2, 0
  • 半径: 41\sqrt{41}

詳細をお知りになりたいですか、それとも質問がありますか?以下は関連する質問です:

  1. 球面が異なる平面と交わる場合の交線の形状はどうなりますか?
  2. 円の半径の計算方法を一般化する方法はありますか?
  3. 3次元空間における球の方程式の一般的な性質とは何ですか?
  4. 球の方程式の中心と半径を求める別の方法はありますか?
  5. 球の一部が平面に接すると

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Geometry
3D Coordinate Geometry
Equation of a Sphere
Intersection of Plane and Sphere
Circle in 3D

Formulas

Equation of a Sphere: (x - x0)^2 + (y - y0)^2 + (z - z0)^2 = r^2

Theorems

-

Suitable Grade Level

High School