Curs 6. Hipersfera. Oana Constantinescu

Documente similare
Universitatea Politehnica din Bucureşti 2019 Disciplina: Geometrie şi Trigonometrie G1 * Varianta A 1. Ştiind cos x = 3 2, atunci sin2 x

Cursul 12 (plan de curs) Integrale prime 1 Sisteme diferenţiale autonome. Spaţiul fazelor. Fie Ω R n o mulţime deschisă şi f : Ω R n R n o funcţie de

CERCURI REMARCABILE ASOCIATE UNUI TRIUNGHI CERCURI EXÎNSCRISE Natura vorbeşte în limbajul matematicii: literele acestei limbi sunt cercuri, tri

Gheorghe IUREA Adrian ZANOSCHI algebră geometrie clasa a VII-a ediţia a V-a, revizuită mate 2000 standard EDITURA PARALELA 45 Matematică. Clasa a VII-

Distanţa euclidiană (indusă de norma euclidiană) (în R k ). Introducem în continuare o altă aplicaţie, de această dată pe produsul cartezian R k XR k,

I

Pachete de lecţii disponibile pentru platforma AeL

Lucian L. TURDEANU Georgeta D. POP (MANEA) BAZELE GEOMETRICE ALE FOTOGRAMETRIEI CONSPRESS BUCUREŞTI 2009

Dorel LUCHIAN Gabriel POPA Adrian ZANOSCHI Gheorghe IUREA algebră geometrie clasa a VIII-a ediţia a V-a, revizuită mate 2000 standard EDITURA PARALELA

DAN LASCU ADRIANA-LIGIA SPORIŞ ANDA OLTEANU PAUL VASILIU MATEMATICĂ. CULEGERE DE PROBLEME TIP GRILĂ PENTRU ADMITEREA ÎN ACADEMIA NAVALĂ MIRCEA CEL BĂT

Algebra si Geometri pentru Computer Science

PROGRAMA CONCURSULUI NAŢIONAL

0 Probleme pentru pregătirea examenului final la Analiză Matematică 1. Să se calculeze următoarele integrale improprii: dx a) x 4 ; b) x 3 dx dx

Teoreme cu nume 1. Problema (Năstăsescu IX, p 147, propoziţia 5) Formula lui Chasles Pentru orice puncte M, N şi P avem MN + NP = MP.

Coordonate baricentrice Considerăm în plan un triunghi ABC şi un punct Q în interiorul său, fixat arbitrar. Notăm σ c = aria ( QAB) σ a = aria ( QBC),

Matematica VI

Spatii vectoriale

Geometrie afină Conf. Univ. Dr. Cornel Pintea cpintea math.ubbcluj.ro Cuprins 1 Săptămâna 1 Structura afină a unui spaţiu vectorial Vari

C10: Teoria clasică a împrăștierii Considerăm un potențial infinit în interiorul unui domeniu sferic de rază a și o particulă incidentă (Figura 1) la

Cursul 8 Funcţii analitice Vom studia acum comportarea şirurilor şi seriilor de funcţii olomorfe, cu scopul de a dezvălui o proprietate esenţială a ac

8

Microsoft Word - Programa finala olimpiadei matematica 2007 gimnaziu.doc

D.Rusu, Teoria măsurii şi integrala Lebesgue 6 MĂSURA LEBESGUE Cursul 5 Teorema 6.26 Există submulţimi ale lui R care nu sunt măsurabile Lebesgue. Dem

Clasa IX 1. O lăcustă face salturi, fiecare salt în linie dreaptă şi de două ori mai lung ca precedentul. Poate vreodată lăcusta să revină în punctul

RecMat dvi

Facultatea de Matematică Anul II Master, Geometrie Algebrică Mulţimi algebrice ireductibile. Dimensiune 1 Mulţimi ireductibile Propoziţia 1.1. Fie X u

Microsoft Word - cap1p4.doc

Probleme rezolvate de fizică traducere de Nicolae Coman după lucrarea

Geometrie afină Conf. Univ. Dr. Cornel Pintea cpintea math.ubbcluj.ro Cuprins 1 Săptămâna Endomorfismele unui spaţiu afin Transla

Noțiuni matematice de bază

FIŞA DISCIPLINEI 1. Date despre program 1.1 Instituţia de învăţământ superior Universitatea Alexandru Ioan Cuza din Iaşi 1.2 Facultatea Facultatea de

Examenul de bacalaureat 2012

C:/Users/Lenovo/Dropbox/activitate matematica/cursuri/MS ETTI /msetti.dvi

BARAJ NR. 1 JUNIORI FRANŢA ianuarie Fie x şi y două numere întregi astfel încât 5x + 6y şi 6x + 5y să fie pătrate perfecte. Arătaţi că

Tiberiu Trif Analiză matematică 2 Calcul diferențial și integral în R n

C:/Users/Lenovo/Dropbox/activitate matematica/cursuri/MS IE /msie.dvi

Cursul 6 Cadru topologic pentru R n În continuarea precedentei părţi, din cursul 5, dedicată, în întregime, unor aspecte de ordin algebric (relative l

Subiecte_funar_2006.doc

Examenul de bacalaureat 2012

Examenul de bacalaureat 2012

Analiz¼a Matematic¼a - Curs 6 M¼ad¼alina Roxana Buneci

Microsoft Word - D_ MT1_II_001.doc

CONCURSUL NAŢIONAL DE MATEMATICĂ APLICATĂ ADOLF HAIMOVICI Etapa locală, 24 februarie 2017 PROFIL TEHNIC ŞI SERVICII, RESURSE NATURALE, PROTECŢIA MEDIU

CONCURSUL NAŢIONAL DE MATEMATICA PANAITOPOL EDIŢIA a X-a, TULCEA, 21 aprilie 2018 Clasa a VII - a 1. Se consideră numerele reale x, y şi z, cel puţin

Copyright c 2001 ONG TCV Scoala Virtuala a Tanarului Matematician 1 Ministerul Educatiei si Stiintei Examenul de bacalaureat la

Microsoft Word - Programa_Evaluare_Nationala_2011_Matematica.doc

Şiruri de numere reale Facultatea de Hidrotehnică Universitatea Tehnică Gheorghe Asachi Iaşi, 2015 Analiză Matematică Lucian Maticiuc 1 / 29

Electricitate II

Calcul Numeric

Algebr¼a liniar¼a, geometrie analitic¼a şi diferenţial¼a B¼arb¼acioru Iuliana Carmen Seminarul 2

1. Găsiți k numerele cele mai apropiate într-un şir nesortat Dându-se un şir nesortat și două numere x și k, găsiți k cele mai apropiate valori de x.

CURBE BÉZIER În CAGD se utilizează adesea curbele polinomiale, adică acele curbe definite de o parametrizare polinomială: C : [a, b] R 3 C(t) = (x(t),

2

PowerPoint Presentation

Curs 10 Aplicaţii ale calculului diferenţial. Puncte de extrem 10.1 Diferenţiale de ordin superior S¼a trecem acum la de nirea diferenţialelor de ordi

BAC 2007 Pro Didactica Programa M1 2 Rezolvarea variantei 61 versiune finală Redactia Pro Didactica Suportul pe net:

Microsoft Word - TIC5

OLM_2009_barem.pdf

TEORIA MĂSURII Liviu C. Florescu Universitatea Al.I.Cuza, Facultatea de Matematică, Bd. Carol I, 11, R Iaşi, ROMANIA, e mail:

Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronice

www. didactic.ro Aplicaţii ale trigonometriei în geometrie Trecem în revistă următoarele rezultate importante: 1) Teorema sinusurilor: Teorema cosinus

Şcoala ………

UNIVERSITATEA BABEŞ-BOLYAI CLUJ-NAPOCA FACULTATEA DE MATEMATICĂ ŞI INFORMATICĂ Concurs MATE-INFO UBB 6 aprilie 2019 Proba scrisă la MATEMATICĂ NOTĂ IM

Capitolul MD. 10 Metoda funcţiilor Liapunov Fie sistemul diferenţial x = f (t, x), t t 0, x D R n. (10.1) Presupunem că x = 0 este punct de echilibru,

Microsoft Word - Concursul SFERA.doc

Cursul 7 Formula integrală a lui Cauchy Am demonstrat în cursul precedent că, dacă D C un domeniu simplu conex şi f : D C o funcţie olomorfă cu f cont

BAC 2007 Pro Didactica Programa M1 2 Rezolvarea variantei 36 versiune finală Redactia Pro Didactica Suportul pe net:

Prelegerea 4 În această prelegere vom învăţa despre: Algebre booleene; Funcţii booleene; Mintermi şi cuburi n - dimensionale. 4.1 Definirea algebrelor

Capitole Speciale de Informatică Curs 4: Calculul scorurilor în un sistem complet de extragere a informaţiilor 18 octombrie 2018 Reamintim că în cursu

FIŞA DISCIPLINEI 1. Date despre program 1.1 Instituţia de învăţământ superior Universitatea Alexandru Ioan Cuza din Iasi 1.2 Facultatea Facultatea de

Limbaje de ordinul I LOGICA DE ORDINUL I Un limbaj L de ordinul I este format din: o mulţime numărabilă V = {v n n N} de variabile; conectorii şi ; pa

joined_document_27.pdf

20 SUBIECTE DE EXAMEN - De fapt, în pofida acestor probleme, până la urmă tot vom logaritma, căci aceasta este tehnica naturală în context. Trebuie do

G.I.S. Curs 3

Aero-BCD, , Prof. L. Costache & M. Olteanu Notițe de Adrian Manea Seminar 5 Șiruri și serii de funcții. Serii de puteri 1 Șiruri de funcții D

Concursul de Matematică Upper.School ediția 2019 Etapa III - Clasa a 7-a Lista de probleme PROBLEMA 1 / 4 punctaj: 7 Aflați numerele prime p, q, r car

Examenul de bacalaureat 2012

COMENTARII FAZA JUDEŢEANĂ, 9 MARTIE 2013 Abstract. Personal comments on some of the problems presented at the District Round of the National Mathemati

Slide 1

Prezentarea cursului Didactica Matematicii Oana Constantinescu

Logică și structuri discrete Relații. Funcții parțiale Marius Minea marius/curs/lsd/ 20 octombrie 2014

Microsoft Word - 03 Dominica MOISE.doc

Clustere şi impurităţi în sisteme complexe

CONCURSUL DE MATEMATICĂ APLICATĂ "ADOLF HAIMOVICI" ETAPA JUDEȚEANĂ 18 martie 2017 Filiera Tehnologică : profilul Tehnic Clasa a IX -a Problema 1. 2 Se

ETTI-AM2, , M. Joița & A. Niță Notițe de Adrian Manea Seminar 11 Transformarea Laplace Aplicații Transformarea Z Ecuații și sisteme diferenți

Microsoft Word - probleme_analiza_numerica_ses_ian09.rtf

Microsoft Word - a5+s1-5.doc

C:/Users/Lenovo/Dropbox/activitate matematica/cursuri/MS ETTI /msetti.dvi

CLP_UTCN-grila-2012.dvi

A.E.F. - suport laborator nr.1 sem.ii Noțiuni generale pentru analiza cu elemente finite utilizând Siemens NX Nastran (1) În acest laborator sunt atin

Complemente de Fizica I Cursul 1

gaussx.dvi

multimi.PDF

Microsoft PowerPoint - Curs_SDA_9_RO_2019_v2.pptx

Cursul 10 Fractali de tip Newton Vom prezenta în continuare o nouă modalitate de generare a fractalilor, modalitate care îşi are originea într-o probl

Slide 1

CONCURSUL DE MATEMATICǍ ISTEŢII D ARBORE EDIŢIA a X-a - 20 aprilie 2019 Clasa a IV-a BAREM DE CORECTARE ŞI NOTARE SUBIECTUL I Se punctează doar rezult

MergedFile

Transcriere:

Ecuatiile hipersferei Intersectia dintre o dreapta si o hipersfera. Hiperplanul tangent unei hipersfere intr-un punct al ei. Intersectia dintre o hipersfera si un hiperplan. Ecuatia unui cerc in E 3. Puterea unui punct fata de o hipersfera. Hiperplanul radical a doua hipersfere. Curs 6 Hipersfera Oana Constantinescu Oana Constantinescu Curs 6

1 Ecuatiile hipersferei 2 Intersectia dintre o dreapta si o hipersfera. Hiperplanul tangent unei hipersfere intr-un punct al ei. 3 Intersectia dintre o hipersfera si un hiperplan. Ecuatia unui cerc in E 3. 4 Puterea unui punct fata de o hipersfera. Hiperplanul radical a doua hipersfere.

Denitia hipersferei Fie E n un spatiu an euclidian n-dimensional, d : E E R functia distanta si R = {O; ē 1,, ē n } un reper ortonormat. Denition Fie Ω E si R > 0. Hipersfera de centru Ω si raza R este multimea punctelor P ale spatiului a.e. E cu proprietatea ca d(ω, P) = R. S n 1 (Ω, R) = {P E d(ω, P) = R} Exteriorul hipersferei se deneste prin ExtS (Ω, R) = {P E d(ω, P) > R}, iar interiorul hipersferei prin IntS (Ω, R) = {P E d(ω, P) < R}.

Ecuatiile hipersferei Fie P E de vector de pozitie r in raport cu R. Atunci P S (Ω, R) ΩP 2 = R 2 r r Ω 2 = R 2 (1) r 2 2 < r, r Ω > +( r Ω 2 R 2 ) = 0. (2) Oricare din ecuatiile anterioare reprezinta ecuatia vectoriala a hipersferei cu centrul in Ω, de raza R. Presupunem ca r = n x i i=1 ē i, r Ω = n obtinem ecuatia generala a hipersferei n ( x i ω i) 2 i=1 n (x i ) 2 2 i=1 α = i=1 ωi ē i. Din ecuatiile anterioare = R 2 n ω i x i + α = 0, i=1 n (ω i ) 2 R 2. i=1

Cercul in E 2 si sfera in E 3 Bineinteles, o hipersfera intr-un plan an euclidian E 2 este un cerc, iar intr-un spatiu a.e. 3-dimensional E 3 este o sfera. In dimensiune mica vom nota coordonatele unui punct arbitrar cu {ī, (x, y), respectiv (x, y, z), iar bazele reperelor ortonormate cu j }, {ī, respectiv j, k }. Ecuatia generala a cercului S 1 (Ω, R) in E 2, cu Ω(x 0, y 0 ) este (x x 0 ) 2 + (y y 0 ) 2 = R 2 x 2 + y 2 2x 0 x 2y 0 y + x 2 0 + y 2 0 R 2. Iar ecuatia generala a sferei S 2 (Ω, R) in E 3, cu Ω(x 0, y 0, z 0 ) este (x x 0 ) 2 + (y y 0 ) 2 + (z z 0 ) 2 = R 2 x 2 + y 2 + z 2 2x 0 x 2y 0 y 2z 0 z + x 2 0 + y 2 0 + z 2 0 R 2.

Reciproc, ne intereseaza cand o ecuatie de tipul n (x i ) 2 + i=1 n λ i x i + α = 0, λ 1,, λ n, α R, (3) i=1 reprezinta o hipersfera? Ecuatia (3) este echivalenta cu n (x i + λ i 2 )2 = 1 4 i=1 n (λ i ) 2 α. n Daca (λ i=1 i) 2 > 4α rezulta ca multimea punctelor ale caror coordonate verica (3) este hipersfera de centru Ω( λ 1, λ 2,, λn ) 2 2 2 si raza R = 2 1 n (λ i=1 i) 2 4α. n Daca (λ i=1 i) 2 = 4α, multimea anterioara se reduce la { } Ω( λ 1, λ 2,, λn ) n, iar in cazul (λ 2 2 2 i=1 i) 2 < 4α se obtine multimea vida. i=1

Ecuatiile parametrice ale cercului Sa consideram cercul de centru Ω(x 0, y 0 ) si raza R intr-un plan an euclidian. Pentru orice punct P S(Ω, R), cu OP = xī + y j, consideram t = (ī, ΩP) [0, 2π].

Ecuatiile parametrice ale cercului Atunci OP = OΩ + ΩP = x 0 ī + y 0 j + (R cos t)ī + (R sin t) j. Deci { x = R cos t + x 0, y = R sin t + y 0. (4) Ecuatiile (4) ne dau reprezentarea parametrica a cercului, sau ecuatiile parametrice ale acestuia.

Ecuatiile parametrice ale sferei In E 3 inzestrat cu reperul ortonormat R = { O, ī, j, k }, se considera sfera de centru Ω(x 0, y 0, z 0 ) si raza R. Vom determina mai intai ecuatiile parametrice ale sferei cu centrul in origine, de raza R, obtinuta din sfera initiala prin translatia de vector ΩO. Fie P(x, y, z) un punct arbitrar al acestei sfere. Notam cu P 1 proiectia ortogonala a lui P pe planul (xoy) = O + [ī, j] si cu P 2 proiectia ortogonala a lui P pe axa Oz = O + [ k]. Fie ϕ = (ī, OP 1 ) si θ = ( k, OP), ϕ [0, 2π], θ [0, π].

Ecuatiile parametrice ale sferei

Ecuatiile parametrice ale sferei Atunci OP 1 = R sin θ si OP 1 = (R sin θ)(cos ϕī + sin ϕ j ). Deoarece OP 2 = (R cos θ) k si OP = OP 1 + OP 2, rezulta ca x = R sin θ cos ϕ, y = R sin θ sin ϕ, z = R cos θ sunt ecuatiile parametrice ale sferei t ΩO (S(Ω, R)). Aplicand acestei sfere translatia de vector OΩ = x 0 ī + y 0 j + z 0 k, obtinem ecuatiile parametrice ale sferei S(Ω, R): x = R sin θ cos ϕ + x 0, y = R sin θ sin ϕ + y 0, z = R cos θ + z 0.

Intersectia dintre o dreapta si o hipersfera Fie hipersfera S(Ω, R) de ecuatie vectoriala H(P) := ΩP 2 R 2 = 0 r r Ω 2 R 2 = 0 (5) si dreapta δ = P 0 + [ū], ū 0 si P0 ( r 0 ), de ecuatie vectoriala r = r 0 + tū, t R. (6) Vrem sa studiem multimea δ S(Ω, R). { OP OΩ 2 R 2 = 0, P( r) δ S(Ω, R) OP = OP 0 + tū ΩP 0 + tū 2 R 2 = 0 ū 2 t 2 + 2 < ΩP 0, ū > t + H(P 0 ) = 0. (7)

Ecuatia (7) este o ecuatie de gradul II in necunoscuta t, al carei discriminant este Dar G d(ω, δ) = ( ) ΩP0, ū G 4 =< ΩP 0, ū > 2 ū 2 H(P 0 ). (8) = ΩP 0 2 ū 2 < ( ΩP0,ū G(ū) ), deci ΩP 0, ū > 2 si 4 = ū 2 ( R 2 d 2 (Ω, δ) ) (9) 1 Daca d(ω, δ) < R, ecuatia (7) are doua solutii reale distincte t 1 si t 2, deci δ S(Ω, R) = {P 1, P 2 }, P 1 = P 0 + t 1 ū si P 2 = P 0 + t 2 ū. In acest caz spunem ca dreapta δ este secanta hipersferei. 2 Daca d(ω, δ) = R, ecuatia (7) are doua solutii reale egale t 1 = t 2, δ S(Ω, R) este formata dintr-un punct dublu. In acest caz dreapta δ este tangenta hipersferei. 3 Daca d(ω, δ) > R, ecuatia (7) nu are solutii reale si δ S(Ω, R) =. Spunem ca dreapta δ este exterioara hipersferei.

Hiperplanul tangent hipersferei intr-un punct al ei Theorem Fie P 0 un punct al hipersferei S(Ω, R). Atunci multimea tuturor tangentelor la hipersfera in punctul P 0 este un hiperplan H prin P 0, de vector normal ΩP 0. In plus ecuatia hiperplanului H se obtine din ecuatia hipersferei prin dedublare in P 0 ( r 0 ): < r r Ω, r 0 r Ω > R 2 = 0. (10) Hiperplanul H de ecuatie (10) se numeste hiperplanul tangent hipersferei in P 0.

Exemple Daca ecuatia hipersferei este data sub forma n i=1 (x i ) 2 + n i=1 λi x i + α = 0, dedublarea in P 0 se face astfel: n x i x i 0 + i=1 n i=1 1 2 λi (x i + x i 0) + α = 0 In s.a.e. E 2 se considera cercul de ecuatie (x 1) 2 + (y + 3) 2 = 5. Ecuatia tangentei in P 0 (2, 1) la cerc este (x 1)(2 1) + (y + 3)( 1 + 3) 5 = 0 x + 2y = 0. Analog, in E 3 se da sfera de ecuatie x 2 + y 2 + z 2 2x + 4y 10z + 16 = 0. Ecuatia planului tangent sferei in P 0 (2, 1, 7) este 2x + y + 7z (x + 2) + 2(y + 1) 5(z + 7) + 16 = 0 x + 3y + 2z 19 = 0.

Ecuatia hiperplanelor tangente la hipersfera, de directie normala data (facultativ) Fie hipersfera S(Ω, R) si hiperplanul xat H ce trece prin P 0, de directie normala [ N]. Ecuatiile hiperplanelor paralele cu H, care sunt tangente hipersferei, sunt (H 1 ) < ΩP, N > +R N = 0, (H 2 ) < ΩP, N > R N = 0. Daca N(a 1, a 2,, a n ) si Ω(ω 1,, ω n ), ecuatiile anterioare devin: (H 1 ) (H 1 ) n i=1 a i(x i ω i ) + R n n i=1 a i(x i ω i ) R n i=1 a2 i = 0. i=1 a2 i = 0, (11)

Ecuatia hiperplanelor tangente la hipersfera, de directie normala data Intr-un plan vectorial euclidian, data o dreapta H si un cerc S, exista doua drepte tangente cercului, paralele cu H.

Sa consideram un cerc in E 2, de ecuatie (x a) 2 + (y b) 2 R 2 si dreapta δ : a 1 x + a 2 y + a 0 = 0. Ecuatiile tangentelor la cercul dat, paralele cu δ sunt (δ 1,2 ) a 1 (x a) + a 2 (x b) ± R a1 2 + a2 = 0. 2 Daca ecuatia dreptei δ este scrisa sub forma δ : y = mx + n, directia normala a dreptei este data de N = mī j. Inlocuind in ecuatiile (11), obtinem ecuatiile tangentelor la cercul dat, paralele cu dreapta δ: (δ 1,2 ) y b = m(x a) ± R m 2 + 1, (12)

Ecuatiile tangentelor dintr-un punct la un cerc in E 2 Putem folosi ecuatiile (12) pentru a obtine ecuatiile tangentelor la un cerc duse printr-un punct exterior cercului. De exemplu, e cercul S : x 2 + y 2 25 = 0 si P 0 (7, 1) exterior cercului. Am vazut ca tangentele la cerc, de panta data m, au ecuatiile y b = m(x a) ± R m 2 + 1, deci y = mx ± 5 1 + m 2. Punand conditia ca P 0 sa apartina acestor drepte, obtinem ±5 1 + m 2 = 1 7m 12m 2 7m 12 = 0 m = 4 3 sau m = 3. Obtinem cele doua tangente 4 (δ 1 ) 4x 3y 25 = 0, (δ 2 ) 3x + 4y 25 = 0.

Intersectia dintre o hipersfera si un hiperplan Fie hipersfera S(Ω, R) si un hiperplan H. Fie Ω 0 proiectia ortogonala a centrului sferei Ω pe hiperplanul H. 1 Daca d(ω, H) > R, atunci toate punctele hiperplanului sunt exterioare hipersferei. Spunem ca H este exterior hipersferei. 2 Daca d(ω, H) = R, atunci H e hiperplanul tangent hipersferei in Ω 0. 3 Daca d(ω, H) < R, atunci S(Ω, R) H este hipersfera de centru Ω 0 si raza r = R 2 d(ω, H) 2 din hiperplanul H. In acest caz hiperplanul este secant hipersferei.

Intersectia dintre o hipersfera si un hiperplan

Puterea unui punct fata de o hipersfera (facultativ) Fie hipersfera S(Ω, R) si punctul A E. Se considera o dreapta arbitrara δ prin A care intersecteaza hipersfera in punctele A 1, A 2, posibil confundate. Denition Se numeste puterea punctului A fata de hipersfera S(Ω, R) numarul real P S (A) =< AA 1, AA 2 >.

Puterea unui punct fata de o hipersfera Se demonstreaza ca aceasta denitie este corecta, adica < AA 1, AA 2 > nu depinde de dreapta δ, ci numai de punctul A si de hipersfera.

Proposition Fie hipersfera de ecuatie H(P) := ΩP 2 R 2 = 0. Atunci puterea punctului A fata de hipersfera este P S (A) = H(A). Observatie A IntS(Ω, R) P S (A) < 0, A ExtS(Ω, R) P S (A) > 0 si A S(Ω, R) P S (A) = 0.

Hiperplanul radical a doua hipersfere Fie S(Ω 1, R 1 ) si S(Ω 2, R 2 ) doua hipersfere de centre distincte. Se poate demonstra ca locul geometric al punctelor ce au puteri egale fata de cele doua hipersfere este un hiperplan de directie normala Ω 1 Ω 2. Intr-adevar, e S(Ω 1, R 1 ) : n (x i i=1 ) 2 + n i=1 λi 1 x i + α 1 = 0 si S(Ω 2, R 2 ) : n (x i i=1 ) 2 + n i=1 λi 2 x i + α 2 = 0. Punctul P(x 1,, x n ) are aceeasi putere fata de cele doua hipersfere n (x i i=1 ) 2 + n i=1 λi 1 x i + α 1 = n (x i i=1 ) 2 + n i=1 λi 2 x i + α 2 n i=1 (λi 1 λi 2 )x i + (α 1 α 2 ) = 0. Deoarece hipersferele au centre distincte, rezulta ca ecuatia anterioara reprezinta un hiperplan de directie normala N(λ 1 1 λ1 2,, λn 1 λn 2 ) Ω 1 Ω 2. Acest hiperplan se numeste hiperplanul radical al celor doua hipersfere.

Exemplu In cazul unui plan an euclidian, date doua cercuri neconciclice, locul geometric al punctelor din plan ce au aceeasi putere fata de cele doua cercuri va o dreapta perpendiculara pe linia centrelor, dreapta numita axa radicala a celor doua cercuri. = 0 si De exemplu, date cercurile S 1 : x 2 + y 2 4 }{{} H 1 (x,y) S 2 : x 2 + y 2 2x 4y }{{} H 2 (x,y) = 0, axa lor radicala se obtine astfel: H 1 (x, y) = H 2 (x, y) x + 2y 2 = 0.

Intersectia a doua hipersfere Vom prezenta in continuare, fara demosntratie, un rezultat ce generalizeaza pozitia relativa a doua cercuri intr-un plan euclidian. Se dau doua hipersfere neconcentrice, S(Ω 1, R 1 ) si S(Ω 2, R 2 ), Ω 1 Ω 2, R 2 R 1. Dorim sa studiem intersectia celor doua hipersfere. Deoarece orice punct comun celor doua hipersfere are putere egala cu zero fata de ambele hipersfere, rezulta ca el apartine si hiperplanului radical. Astfel, intersectia a doua hipersfere este intersectia uneia dintre ele cu hiperplanul lor radical. Se obtine ca S(Ω 1, R 1 ) S(Ω 2, R 2 ) R 1 d(ω 1, Ω 2 ) R 2 R 1 + d(ω 1, Ω 2 ). In acest caz avem situatiile: 1 daca intr-una din relatiile de sus avem egalitate, rezulta ca intersectia celor doua hipersfere e formata dintr-un singur punct, si hipersferele se numesc tangente; 2 daca R 1 d(ω 1, Ω 2 ) < R 2 < R 1 + d(ω 1, Ω 2 ), intersectia dintre hipersfere este o hipersfera din hiperplanul radical, caz in care hipersferele sunt secante.

Intersectia a doua cercuri in E 2 Date doua cercuri S(Ω 1, R 1 ) si S(Ω 2, R 2 ), Ω 1 Ω 2, R 2 R 1 intr-un plan euclidian, relatiile anterioare se poat rescrie intr-un mod analog si obtinem: 1 daca 0 < d(ω 1, Ω 2 ) < R 1 R 2, pentru R 2 < R 1, avem S(Ω 1, R 1 ) S(Ω 2, R 2 ) = si S(Ω 2, R 2 ) IntS(Ω 1, R 1 ): un cerc este situat in interiorul celuilalt; 2 daca d(ω 1, Ω 2 ) = R 1 R 2, avem S(Ω 1, R 1 ) S(Ω 2, R 2 ) = {P} si S(Ω 2, R 2 )\ {P} IntS(Ω 1, R 1 ): cele doua cercuri sunt tangente interioare; 3 daca R 1 R 2 < d(ω 1, Ω 2 ) < R 1 + R 2, avem S(Ω 1, R 1 ) S(Ω 2, R 2 ) = {P 1, P 2 }: cele doua cercuri sunt secante; 4 daca d(ω 1, Ω 2 ) = R 1 + R 2, avem S(Ω 1, R 1 ) S(Ω 2, R 2 ) = {P}, S(Ω 2, R 2 )\ {P} ExtS(Ω 1, R 1 ), S(Ω 1, R 1 )\ {P} ExtS(Ω 2, R 2 ): cele doua cercuri sunt tangente exterioare; 5 daca d(ω 1, Ω 2 ) > R 1 + R 2, avem S(Ω 1, R 1 ) S(Ω 2, R 2 ) = si ecare cerc este inclus in exteriorul celuilat: cercurile sunt exterioare.

Intersectia a doua cercuri in E 2