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: нет зарегистрированных пользователей


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