Apreciado amigo, factoricemos primero la ecuación de la esfera:
x² + y² + z² + 6y - 4z + 9 = 0 =>
x² + y² + 6y + z² - 4z + 9 = 0
debemos completar los cuadrados "y" y en "z":
primero con y:
(y+a)² = y² + 2ay + a² =>
2ay = 6y =>
a = 6/2 =>
a = 3
(y+3)² = y² + 6y + 9 ❶
ahora con z:
(z+b)² = z² + 2bz + b² =>
2bz = -4z =>
b = -4/2 =>
b= -2
(z-2)² = z² - 4z + 4 ❷
como se observa en ❶ y ❷, la suma de los términos independientes es 9+4=13, y en la ecuación original solo tenemos 9, por lo tanto debemos agregar 4 a ambos miembros y así podr formar los binomios cuadrados:
x² + y² + 6y + z² - 4z + 9 = 0 =>
x² + y² + 6y + z² - 4z + 9 + 4 = 0 + 4 =>
x² + (y+3)² + (z-2)² = 2²
por lo tanto, la esfera tiene su centro en C(0,-3,2) y su radio es r=2
Ahora debemos hallar la distancia entre el centro de las esfera y el Plano dado. Recordemos la ecuación de la distancia entre un punto y un plano:
distancia (C,π) = | [(A)Cx+(B)Cy+(C)Cz+D] / √(A²+B²+C²) |
donde A, B, C son los coeficientes de las variables x, y, z del plano respectivamente y D el tèrmino independiente, mientras que Cx, Cy, Cz son las coordenadas del punto. Por lo tanto:
distancia (C,π) = | [(2)(0)+(-3)(-3)+(2)(2)+4] / √(2²+(-3)²+2²) | =>
distancia (C,π) = | (9+4+4) / √(4+9+4) | =>
distancia (C,π) = | 17 / √17 | =>
distancia (C,π) = 17√17 / (√17)(√17) =>
distancia (C,π) = 17√17 / (√17)² =>
distancia (C,π) = 17√17 / 17 =>
distancia (C,π) = √17
entonces, la esfera concéntrica tiene el mismo centro de la esfera dada, pero su radio es r = √17:
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Apreciado amigo, factoricemos primero la ecuación de la esfera:
x² + y² + z² + 6y - 4z + 9 = 0 =>
x² + y² + 6y + z² - 4z + 9 = 0
debemos completar los cuadrados "y" y en "z":
primero con y:
(y+a)² = y² + 2ay + a² =>
2ay = 6y =>
a = 6/2 =>
a = 3
(y+3)² = y² + 6y + 9 ❶
ahora con z:
(z+b)² = z² + 2bz + b² =>
2bz = -4z =>
b = -4/2 =>
b= -2
(z-2)² = z² - 4z + 4 ❷
como se observa en ❶ y ❷, la suma de los términos independientes es 9+4=13, y en la ecuación original solo tenemos 9, por lo tanto debemos agregar 4 a ambos miembros y así podr formar los binomios cuadrados:
x² + y² + 6y + z² - 4z + 9 = 0 =>
x² + y² + 6y + z² - 4z + 9 + 4 = 0 + 4 =>
x² + (y+3)² + (z-2)² = 2²
por lo tanto, la esfera tiene su centro en C(0,-3,2) y su radio es r=2
Ahora debemos hallar la distancia entre el centro de las esfera y el Plano dado. Recordemos la ecuación de la distancia entre un punto y un plano:
distancia (C,π) = | [(A)Cx+(B)Cy+(C)Cz+D] / √(A²+B²+C²) |
donde A, B, C son los coeficientes de las variables x, y, z del plano respectivamente y D el tèrmino independiente, mientras que Cx, Cy, Cz son las coordenadas del punto. Por lo tanto:
distancia (C,π) = | [(2)(0)+(-3)(-3)+(2)(2)+4] / √(2²+(-3)²+2²) | =>
distancia (C,π) = | (9+4+4) / √(4+9+4) | =>
distancia (C,π) = | 17 / √17 | =>
distancia (C,π) = 17√17 / (√17)(√17) =>
distancia (C,π) = 17√17 / (√17)² =>
distancia (C,π) = 17√17 / 17 =>
distancia (C,π) = √17
entonces, la esfera concéntrica tiene el mismo centro de la esfera dada, pero su radio es r = √17:
x² + (y+3)² + (z-2)² = √(17)² =>
x² + (y+3)² + (z-2)² = 17 ECUACION SOLICITADA
Espero haber podido ayudarte. Saludos!
x²+y²+6y + z²-4z = -9
x²+(y+3)²+(z-2)²=9+4-9
x²+(y+3)²+(z-2)²=2² --> Esfera de centro C(0, -3, 2) y radio r=2
d(C, plano) = |2·0-3·(-3)+2·2+4|/√(2²+3²+2²) = 17/√17= √17
==> Esfera solicitada: x²+(y+3)²+(z-2)²= 17
Saludos