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空間坐標與球面

高中 11 年級 · 坐標幾何

觀念

xyzOC(1, 2, 3)r = 2P(x, y, z)(x−1)² + (y−2)² + (z−3)² = 4

空間中兩點距離 (Δx)2+(Δy)2+(Δz)2\sqrt{(\Delta x)^2+(\Delta y)^2+(\Delta z)^2},球面方程式 (x−h)2+(y−k)2+(z−l)2=r2(x-h)^2+(y-k)^2+(z-l)^2=r^2 是圓的三維版本;平面與球面相切的條件是球心到平面的距離等於半徑。

例:球心 (1,2,3)(1,2,3)、半徑 2:(x−1)2+(y−2)2+(z−3)2=4(x-1)^2+(y-2)^2+(z-3)^2=4。

這是空間幾何與 3D 碰撞判斷的基本物件。

例題

空間中兩點 A(−3, 0, −3)A(-3,\ 0,\ -3)、B(−7, 7, 1)B(-7,\ 7,\ 1),求 AB‾\overline{AB} 的長度。

看解法與答案

AB‾=(−4)2+(7)2+(4)2=81=9\overline{AB} = \sqrt{(-4)^2 + (7)^2 + (4)^2} = \sqrt{81} = 9。

空間距離就是畢氏定理用兩次:先算底面對角線,再和高度組成直角三角形。

答案: 99

用在哪裡

插畫

空間坐標與球面:情境插畫空間坐標與球面:例題插畫

學習路徑

先學會

互動練習在本機版

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