球面 $(x-2)^2 + (y+3)^2 + (z-4)^2 = 5^2$ と平面 $z=3$ が交わってできる円の中心の座標と半径を求める問題です。

幾何学球面平面交点座標半径
2025/6/30

1. 問題の内容

球面 (x2)2+(y+3)2+(z4)2=52(x-2)^2 + (y+3)^2 + (z-4)^2 = 5^2 と平面 z=3z=3 が交わってできる円の中心の座標と半径を求める問題です。

2. 解き方の手順

球面の式に z=3z=3 を代入します。
(x2)2+(y+3)2+(34)2=52(x-2)^2 + (y+3)^2 + (3-4)^2 = 5^2
(x2)2+(y+3)2+(1)2=25(x-2)^2 + (y+3)^2 + (-1)^2 = 25
(x2)2+(y+3)2+1=25(x-2)^2 + (y+3)^2 + 1 = 25
(x2)2+(y+3)2=24(x-2)^2 + (y+3)^2 = 24
この式は、中心が (2,3)(2, -3), 半径が 24=26\sqrt{24} = 2\sqrt{6} の円を表しています。
z=3z=3の平面上にあるので、円の中心の座標は (2,3,3)(2, -3, 3) です。

3. 最終的な答え

円の中心の座標:(2,3,3)(2, -3, 3)
円の半径:262\sqrt{6}

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