Сферы можно задать уравнением x^2 + y^2 + z^2 - 4x + 6y = 36. а) Чтобы найти координаты центра и радиус, мы должны

  • 19
Сферы можно задать уравнением x^2 + y^2 + z^2 - 4x + 6y = 36. а) Чтобы найти координаты центра и радиус, мы должны переписать уравнение в канонической форме и сравнить его с общим уравнением сферы. б) Чтобы определить значение m, при котором точки а(m; -3; 0) и b(5; -1; m-1) принадлежат сфере, мы должны подставить их координаты в уравнение сферы и сравнить полученное выражение с общим уравнением сферы. Хотелось бы получить более подробную информацию.
Busya
10
Хорошо, чтобы решить задачу, давайте начнем с пункта а).

а) Для того чтобы найти координаты центра и радиуса сферы, нам нужно переписать уравнение в канонической форме и сравнить его с общим уравнением сферы.

Уравнение сферы в канонической форме имеет вид \((x-a)^2 + (y-b)^2 + (z-c)^2 = r^2\), где \((a, b, c)\) - это координаты центра сферы, а \(r\) - радиус сферы.

Для того чтобы перевести наше уравнение в каноническую форму, мы должны завершить квадраты по \(x\), \(y\) и \(z\).

Раскроем скобки по \(x\): \(x^2 - 4x + 4 + y^2 + 6y + z^2 = 36\).

Теперь раскроем скобки по \(y\): \(x^2 - 4x + 4 + y^2 + 6y + z^2 = 36\).

И, наконец, раскроем скобки по \(z\): \(x^2 - 4x + 4 + y^2 + 6y + z^2 = 36\).

Теперь перепишем уравнение в канонической форме: \((x-2)^2 + (y+3)^2 + z^2 = 20\).

Сравнивая это уравнение с общим уравнением сферы в канонической форме, мы можем определить центр и радиус.

Центр сферы имеет координаты (2, -3, 0), а радиус равен \(\sqrt{20}\).

б) Чтобы определить значение \(m\), при котором точки \(A(m, -3, 0)\) и \(B(5, -1, m-1)\) принадлежат сфере, мы должны подставить их координаты в уравнение сферы и сравнить полученное выражение с общим уравнением сферы.

Подставим координаты точки \(A\) в уравнение сферы:

\[(m-2)^2 + (-3+3)^2 + 0^2 = 20\].

Упростим это уравнение:

\[(m-2)^2 = 20\].

Раскроем скобки:

\(m^2 - 4m + 4 = 20\).

Перенесем все в левую сторону уравнения:

\(m^2 - 4m - 16 = 0\).

Теперь решим это квадратное уравнение. Мы можем использовать метод дискриминанта или разложение на множители.

Методом дискриминанта получаем:

\(D = (-4)^2 - 4\cdot1\cdot(-16) = 16 + 64 = 80\).

\(m_1 = \frac{-(-4) + \sqrt{80}}{2\cdot1} = 2 + \sqrt{20}\).

\(m_2 = \frac{-(-4) - \sqrt{80}}{2\cdot1} = 2 - \sqrt{20}\).

Таким образом, существует два значения \(m\), при которых точки \(A\) и \(B\) принадлежат сфере: \(m_1 = 2 + \sqrt{20}\) и \(m_2 = 2 - \sqrt{20}\).

Надеюсь, эти пошаговые решения помогут вам понять данную задачу о сферах. Если у вас возникнут еще вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь задавать их.