球面 $(x+1)^2 + (y-4)^2 + (z-2)^2 = 3^2$ と $xy$ 平面が交わる部分(円)の中心の座標と半径を求める問題です。

幾何学球面座標空間図形
2025/7/11

1. 問題の内容

球面 (x+1)2+(y4)2+(z2)2=32(x+1)^2 + (y-4)^2 + (z-2)^2 = 3^2xyxy 平面が交わる部分(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

まず、与えられた球面の方程式を確認します。
(x+1)2+(y4)2+(z2)2=32(x+1)^2 + (y-4)^2 + (z-2)^2 = 3^2
この球面と xyxy 平面が交わる部分は、z=0z=0 を代入することで求められます。
z=0z=0 を代入すると、
(x+1)2+(y4)2+(02)2=32(x+1)^2 + (y-4)^2 + (0-2)^2 = 3^2
(x+1)2+(y4)2+4=9(x+1)^2 + (y-4)^2 + 4 = 9
(x+1)2+(y4)2=94(x+1)^2 + (y-4)^2 = 9 - 4
(x+1)2+(y4)2=5(x+1)^2 + (y-4)^2 = 5
これは、中心 (1,4)(-1, 4) 、半径 5\sqrt{5} の円の方程式です。
xyxy 平面上にあるので、zz座標は0です。

3. 最終的な答え

中心の座標: (1,4,0)(-1, 4, 0)
半径: 5\sqrt{5}

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