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請問一下 "在空間中如果一個球面跟一個平面相交 其交集必定是一個圓"這個命題 一般的證法是~ 給出球面的方程式 給出平面的方程式 然後聯立求解 這樣嗎? 那如果要"從定義作"的話要怎麼處理呢? (也就是說 如果要作圓 就得要按照 "找出圓心 給定半徑 畫圓"去做) 因為上述的一般證法好像沒有先找圓心? 我的想法是~ 球面跟平面所交的"這個圖形" 因為這個圖形所包含的點都在球面上 所以它們跟球心是等距的 (結果到這邊我就卡住了) 這些點在平面上~然後可以推出甚麼東西來呢? 因為這樣做 必須要知道 這些點跟平面上的"一個特定點"是等距 才可以說明"它是圓"這件事情 請大家幫忙想想 這一步該怎麼做呢? 另外 "如果不使用解析幾何的話 這題要怎麼做呢?" 請大家幫忙 感謝~ -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 118.165.174.65
keni1990:已知球心O,球半徑R,球心在平面上的投影點O',球心到平 02/12 18:07
keni1990:面的距離(OO')為d,當d<R時,平面上與球心距離為R的點與 02/12 18:08
keni1990:O'的距離為sqrt(R^2-d^2),且這些點就是平面與球之交點。 02/12 18:09
keni1990:則在平面上所有與O'等距之點就會形成圓。這樣應該就可以 02/12 18:10
keni1990:吧?應該拉( ̄ー ̄;) 02/12 18:11
etkj2000tw:喔喔 那如果不先作投影點呢? 02/12 18:16
etkj2000tw:我的意思是 既然是"平面"與球之交點 根據定義 這些點會 02/12 18:17
etkj2000tw:在同一平面上 然後要試著在該平面上找個點 使所求的點 02/12 18:18
etkj2000tw:跟"平面與球相交而得的這個圖形上的任一點"都是等距~ 02/12 18:19
etkj2000tw:有辦法這樣做嗎? 02/12 18:19
keni1990:你除了R以外就只有d拉,如果你不要用d的話,我就不知道了 02/12 18:20
etkj2000tw:嗯嗯 這就是我的問題~不用d可以做嗎? 02/12 18:22
etkj2000tw:我的想法是~如果把這個圖形構造出來之後就不理球心的話 02/12 18:22
etkj2000tw:(既然不理球心當然也就不理d了)理論上應該也是可以做~ 02/12 18:23
etkj2000tw:那實務操作上怎麼做呢? 02/12 18:23
keni1990:你要做一個圓,沒有半徑r,不知道可不可以做... 02/12 18:25
etkj2000tw:其實這個動作好像不是作一個圓耶? 02/12 18:27
etkj2000tw:應該是這樣啦~我現在有一個由點所構成的集合 然後要做 02/12 18:27
keni1990:有一段距離後,你可以做很多事情,當然不只是圓... 02/12 18:28
keni1990:當我們有一個球和一個平面時,我們自然能知道很多事,像 02/12 18:28
etkj2000tw:的是"在這個集合所在的平面上找一個點 做為圓心"從而把 02/12 18:28
keni1990:我們有球的半徑,還有球和平面的距離是多少等等 02/12 18:29
etkj2000tw:"這個集合是一個圓"這件事情證明出來 02/12 18:29
keni1990:如果你不想知道球的半徑跟他們兩個的距離,那麼你連這個 02/12 18:29
keni1990:球跟這個平面都找不出來。 02/12 18:29
etkj2000tw:不是吧?我本文已經說了"球和平面都是已知"耶 02/12 18:31
etkj2000tw:既然已知 怎麼會找不出來呢? 02/12 18:31
keni1990:那麼請看最上面的推文,然後你把投影點三個字拿掉 02/12 18:31
keni1990:最後你會突然發現,與圓心距離為d的點剛好是投影點 02/12 18:32
etkj2000tw:是的 這我已經看出來了 那如果不使用"投影點"和d的話~ 02/12 18:33
etkj2000tw:還能做嗎? 02/12 18:33
keni1990:不使用d的話,你的平面就不是已知。 02/12 18:33
keni1990:當你有一個球,你要給出一個平面時,你能給最少的東西我 02/12 18:35
keni1990:想就只有距離了吧,距離不知道,那我說:根本沒有平面。 02/12 18:35
etkj2000tw:不使用d的話平面就不是已知?怎麼會? 02/12 18:36
etkj2000tw:平面的定義 是過一點 然後要有法向量~這樣 02/12 18:36
etkj2000tw:這個定義中 也沒有說要指明跟某個特定點的距離啊~ 02/12 18:37
etkj2000tw:所以說"不使用d的話平面就不是已知"這句話有點怪怪的~ 02/12 18:37
keni1990:你給了一點和法向量,竟然會沒有距離,我好驚訝! 02/12 18:48
keni1990:如果你要找語病的話我就不奉陪了,把d改成和點還有法向量 02/12 18:50
keni1990:有關的式子不就好了,我想這題很難,還是等其他高手解吧 02/12 18:50
keni1990:不過我自己出了一題答案應該跟這題一樣的題目,請高手順 02/12 18:51
keni1990:便解一下:「現在我們要畫一條長度為已知的線,但是你必 02/12 18:51
keni1990:須再不使用長度的情況下把這條線畫出來」 02/12 18:52
keni1990:當然你不能用長度自己假設兩個點連起來,因為你這樣就用 02/12 18:53
keni1990:到長度了! 02/12 18:53
etkj2000tw:沒有距離 很驚訝?會嗎? 02/12 22:40
etkj2000tw:點是平面上的點 法向量是平面的法向量~ 02/12 22:41
etkj2000tw:而以上所述跟"這個平面與平面外一點的距離"好像沒關係~ 02/12 22:41