Kuleflate og tangentplan
En likning for en kuleflate \(S\) er gitt ved
- Bestem sentrum og radius til kuleflaten \(S\).
En annen kuleflate \(K\) har sentrum i \((1, -1, 3)\) og radius \(2\).
Et plan \(\alpha\) tangerer kuleflaten \(K\) i punktet \(P(3, -1, 3)\).
- Bestem en likning for plan \(\alpha\).
Et annet plan \(\beta\) er gitt ved
- Avgjør om plan \(\beta\) vil skjære gjennom kuleflaten \(K\).
a) Sentrum \((2,0,-1)\), radius \(3\)
b) \(x = 3\)
c) Ja, planet skjærer kuleflaten
a
Vi fullfører kvadratene i ligningen \(x^2 + y^2 + z^2 - 4x + 2z = 4\):
Sentrum er \(\underline{\underline{(2,\, 0,\, -1)}}\) og radius er \(\underline{\underline{r = 3}}\).
b
Kule \(K\) har sentrum \(M(1, -1, 3)\) og radius \(2\). Vi sjekker at \(P(3,-1,3)\) ligger på kula:
Normalvektoren til tangentplanet er \(\overrightarrow{MP} = (2, 0, 0)\).
Planet gjennom \(P(3,-1,3)\) med normalvektor \((2,0,0)\):
En likning for plan \(\alpha\) er \(\underline{\underline{x = 3}}\).
c
Avstand fra sentrum \(M(1,-1,3)\) til planet \(\beta\colon 3x + y - 2z + 1 = 0\):
Siden \(d \approx 0{,}80 < 2 = r\), vil planet \(\beta\) skjære gjennom kuleflaten \(K\).
Planet \(\beta\) skjærer gjennom kuleflaten \(\underline{\underline{K}}\).