球面を座標平面で切った切り口(A)
★☆☆☆☆☆☆(教科書) / 作成者: shonan / 2026/10/27
🔁 類題: 球面を座標平面で切った切り口(B) (★☆☆☆☆☆☆(教科書))
問題
球面 $(x-1)^2+(y+2)^2+(z-3)^2=25$ と次の平面が交わってできる円の中心と半径を求めよ.
\begin{enumerate}
\item[(1)] $xy$ 平面
\item[(2)] $yz$ 平面
\end{enumerate}
(1) $xy$ 平面上では $z=0$ であるから
\[ (x-1)^2+(y+2)^2+9=25 \quad\text{すなわち}\quad (x-1)^2+(y+2)^2=16,\ z=0 \]
中心 $(1,\,-2,\,0)$,半径 $4$ の円である.
(球の中心から $xy$ 平面までの距離 $3$ と球の半径 $5$ から,三平方の定理により円の半径は $\sqrt{25-9}=4$ と求めることもできる.)
(2) $x=0$ とすると $1+(y+2)^2+(z-3)^2=25$ より $(y+2)^2+(z-3)^2=24$,$x=0$
中心 $(0,\,-2,\,3)$,半径 $2\sqrt{6}$ の円である.
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