Question
29. Qote a equecao de esfera s que passe pelo ponto A=(5,1,-3) B(3,5,2) C_(4) e D(7,31)
Solution
4.5
(227 Votos)
Emilio
Especialista · Tutor por 3 anos
Resposta
Para determinar a equação da esfera que passa pelos pontos A, B, C e D, precisamos calcular o centro da esfera e o raio.Primeiro, vamos calcular as coordenadas do centro da esfera, que é a média das coordenadas dos pontos A, B, C e D.O centro da esfera é dado por:\( E = \left(\frac{{x_A + x_B + x_C + x_D}}{4}, \frac{{y_A + y_B + y_C + y_D}}{4}, \frac{{z_A + z_B + z_C + z_D}}{4}\right) \)Substituindo os valores das coordenadas dos pontos A, B, C e D, temos:\( E = \left(\frac{{5 + 3 + 4 + 7}}{4}, \frac{{1 + 5 + 31 + 31}}{4}, \frac{{-3 + 2 + 4 + 31}}{4}\right) \)Simplificando, temos:\( E = \left(\frac{{19}}{4}, \frac{{68}}{4}, \frac{{34}}{4}\right) \)\( E = \left(4,75, 8,5, 8,5\right) \)Agora, precisamos calcular o raio da esfera. Para isso, calculamos a distância entre o centro da esfera E e cada um dos pontos A, B, C e D.A distância entre dois pontos \( (x_1, y_1, z_1) \) e \( (x_2, y_2, z_2) \) é dada pela fórmula:\( d = \sqrt{{(x_2 - x_1)^2 + (y_2 - y_1)^2 + (z_2 - z_1)^2}} \)Calculando as distâncias entre E e A, B, C e D, temos:\( EA = \sqrt{{(5 - 4,75)^2 + (1 - 8,5)^2 + (-3 - 8,5)^2}} \)\( EB = \sqrt{{(3 - 4,75)^2 + (5 - 8,5)^2 + (2 - 8,5)^2}} \)\( EC = \sqrt{{(4 - 4,75)^2 + (31 - 8,5)^2 + (4 - 8,5)^2}} \)\( ED = \sqrt{{(7 - 4,75)^2 + (31 - 8,5)^2 + (31 - 8,5)^2}} \)Simplificando, temos:
Como a esfera passa por todos os pontos, o raio será a menor das distâncias calculadas, que é a distância EB:
Portanto, a equação da esfera que passa pelos pontos A, B, C e D é:\( (x - 4,75)^2 + (y - 8,5)^2 + (z - 8,5)^2 = 58,375 \)