Oを原点とする座標空間内に、(0,0,1)を中心とする半径1の球がある。A(2,0,0)、B(0,2,0)、C(0,0,2)とする。線分AB上に点Qをとる。線分CQと球の交点をPとする。QがAからBまで移動するとき、Pはある曲線を描く。その曲線の長さを求めよ。
平面ABCと球の交わりは円になるので、求める曲線の長さは円の一部だとは思いますが、どうやってもとめればいいのかわかりません。どなた様か解説をお願いします。
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No.59746 - 2019/07/09(Tue) 02:35:21
| ☆ Re: 球と平面の交わり / らすかる | | | 球はx^2+y^2+(z-1)^2=1 ABの中点Mは(1,1,0)で直線MCはx=y=t,z=2-2t t^2+t^2+(2-2t-1)^2=1,t≠0からt=2/3なので Q=MのときのPは(2/3,2/3,2/3) 対称性からこのときのCPが描かれる弧の直径なので、 弧の半径は√{(2/3)^2+(2/3)^2+(2-2/3)^2}/2=√6/3 Q=AのときPは(1,0,1)、Q=BのときPは(0,1,1)なのでCから弧の端までの距離は√2 半径√6/3の円に内接する正三角形の一辺の長さは√2だから描かれる弧は円周の1/3なので 求める長さは2π(√6/3)・(1/3)=(2√6)π/9
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No.59747 - 2019/07/09(Tue) 03:52:12 |
| ☆ Re: 球と平面の交わり / 香澄 | | | No.59847 - 2019/07/13(Sat) 17:16:48 |
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