2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


Посмотреть правила форума



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Определите координаты центра и радиус окружности
Сообщение19.07.2018, 09:48 
Аватара пользователя


04/06/17
183
Определите координаты центра и радиус окружности

$ x^2+y^2+z^2-12x+4y-6z+24=0, 2x+2y+z+1=0$

Прошу натолкнуть на мысль. Как рассуждать в этой задаче? Я откровенно слаб в любом виде геометрии, поэтому попыток решения особо и нет.
Обозначим искомый центр окружности $O$ с координатами $(a,b,c)$. Ясно, что эта точка должна принадлежать как сфере, так и плоскости — отсюда получаем два условия.

Что ещё должно выполниться?

Буду благодарен также за рекомендации по выбору хорошего задачника с подобными задачами, желательно с примерами решения.

 Профиль  
                  
 
 Re: Определите координаты центра и радиус окружности
Сообщение19.07.2018, 10:04 
Заслуженный участник


12/09/10
1547
Из центра сферы опустите перпендикуляр на плоскость.

 Профиль  
                  
 
 Re: Определите координаты центра и радиус окружности
Сообщение19.07.2018, 10:05 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


27/12/17
1411
Антарктика
Сперва выделите полный квадрат в уравнении сферы и убедитесь, что центр сферы не лежит в плоскости. Таким образом, надо будет найти проекцию центра сферы на плоскость вдоль вектора нормали. Для этого составляете параметрические уравнения прямой, проходящей через центр сферы в направление нормали, подставляете эти уравнения в уравнение плоскости, находите параметр и получаете центр окружности. Пока это сделайте, дальше посмотрим. Книг с решениями посоветовать не могу.

 Профиль  
                  
 
 Re: Определите координаты центра и радиус окружности
Сообщение19.07.2018, 10:09 


24/05/18
15
Осторожно, центр окружности пересечения может не лежать на сфере. Более того, он почти всегда не лежит на ней.

Я бы попробовал представить себе эту картину геометрически. Подумайте, что можно сказать насчёт отрезка соединяющего центр сферы и центр окружности?

 Профиль  
                  
 
 Re: Определите координаты центра и радиус окружности
Сообщение19.07.2018, 10:13 


16/08/17
117
1. Постройте прямую через центр сферы перпендикулярно плоскости.
2. Найдите точку пересечения прямой и плоскости. Сие будет центр окружности.
3. Найдите какое либо решение вашей системы. Это будет точка окружности. Впрочем её может и не быть.
4. Найдите расстояние между этой точкой и центром из п.2. Сие будет радиус.

 Профиль  
                  
 
 Re: Определите координаты центра и радиус окружности
Сообщение19.07.2018, 10:16 
Аватара пользователя


04/06/17
183
thething в сообщении #1327593 писал(а):
Сперва выделите полный квадрат в уравнении сферы и убедитесь, что центр сферы не лежит в плоскости. Таким образом, надо будет найти проекцию центра сферы на плоскость вдоль вектора нормали. Для этого составляете параметрические уравнения прямой, проходящей через центр сферы в направление нормали, подставляете эти уравнения в уравнение плоскости, находите параметр и получаете центр окружности. Пока это сделайте, дальше посмотрим. Книг с решениями посоветовать не могу.


Центр сферы имеет координаты $ (6; -2; 3)$, нормальный вектор — $ (2;2;1)$. Тогда $ x = 2t+6, y = 2t-2, z = t+3 $. Из уравнения плоскости получаем $ t = -\frac{4}{3}$. Как через $t$ получить центр окружности?

 Профиль  
                  
 
 Re: Определите координаты центра и радиус окружности
Сообщение19.07.2018, 10:17 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


27/12/17
1411
Антарктика
Tiberium в сообщении #1327597 писал(а):
Как через $t$ получить центр окружности?

Подставить в икс, игрек и зет

-- 19.07.2018, 12:18 --

Дальше можете найти расстояние между центрами сферы и окружности и для нахождения радиуса воспользоваться теоремой Пифагора (лучше нарисовать картинку).

 Профиль  
                  
 
 Re: Определите координаты центра и радиус окружности
Сообщение19.07.2018, 10:31 
Аватара пользователя


04/06/17
183
thething в сообщении #1327598 писал(а):
Дальше можете найти расстояние между центрами сферы и окружности и для нахождения радиуса воспользоваться теоремой Пифагора (лучше нарисовать картинку).


Но для этого нам нужно найти ещё какую-нибудь точку на окружности и расстояние от центра сферы до нее, да?

 Профиль  
                  
 
 Re: Определите координаты центра и радиус окружности
Сообщение19.07.2018, 10:32 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


27/12/17
1411
Антарктика
Tiberium в сообщении #1327599 писал(а):
Но для этого нам нужно найти ещё какую-нибудь точку на окружности и расстояние от центра сферы до нее, да?

А надо ли? Или Вы это расстояние и так знаете?

 Профиль  
                  
 
 Re: Определите координаты центра и радиус окружности
Сообщение19.07.2018, 10:37 
Аватара пользователя


04/06/17
183
thething в сообщении #1327600 писал(а):
А надо ли? Или Вы это расстояние и так знаете?


Извините за тупость :facepalm: Со школьных времен панический страх перед геометрией.

Нет, не надо, так как мы знаем радиус сферы $ R = 5 $. А $r$ окружности есть $ \sqrt{R^2-d^2}$, где $d$ - расстояние между центрами сферы и окружности.

Ещё раз спасибо!

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 10 ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: YandexBot [bot]


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group