点$(-3, 4, 5)$を中心とし、$yz$平面に接する球面の方程式を求めます。

幾何学球面空間図形座標
2025/8/16

1. 問題の内容

(3,4,5)(-3, 4, 5)を中心とし、yzyz平面に接する球面の方程式を求めます。

2. 解き方の手順

球面の一般式は、中心を(a,b,c)(a, b, c)、半径をrrとすると、次のようになります。
(xa)2+(yb)2+(zc)2=r2(x - a)^2 + (y - b)^2 + (z - c)^2 = r^2
この問題では、中心が(3,4,5)(-3, 4, 5)なので、a=3a = -3, b=4b = 4, c=5c = 5となります。
したがって、球面の式は次のようになります。
(x+3)2+(y4)2+(z5)2=r2(x + 3)^2 + (y - 4)^2 + (z - 5)^2 = r^2
次に、半径rrを求めます。球面がyzyz平面に接するということは、球面の中心からyzyz平面までの距離が半径に等しいということです。球面の中心(3,4,5)(-3, 4, 5)からyzyz平面(x=0x=0)までの距離は、3=3|-3| = 3です。したがって、r=3r = 3となります。
これを球面の式に代入すると、
(x+3)2+(y4)2+(z5)2=32(x + 3)^2 + (y - 4)^2 + (z - 5)^2 = 3^2
(x+3)2+(y4)2+(z5)2=9(x + 3)^2 + (y - 4)^2 + (z - 5)^2 = 9

3. 最終的な答え

(x+3)2+(y4)2+(z5)2=9(x + 3)^2 + (y - 4)^2 + (z - 5)^2 = 9

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