球两球面相交的面积球面S1=X^2+Y^2+Z^2=1,和球面S2=X^2+Y^2+Z^2+4X-4Y+2Z+1=0,相

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  • S1是以原点(0,0,0)为球心的球面

    S2=(x+2)²+(y-2)²+(z+1)²=8;

    即:球面S2是以点(-2,2,-1)为球心,2√2 为半径的球面,设其圆心为P;

    由两点距离公式得PO=√(2²+2²+1²)=3;

    沿过PO的切面切开两球面,得截面为相交的两圆,设其交点为M,N;

    连接MN交PO于点Q;

    由于PM²+OM²=9,而PO²=9;

    ∴PO²=PM²+OM²;

    即角PMO=90°;

    而由△MOQ∽△POM得:

    OQ:OM=OM:PO;

    ∴OQ=1/3;

    所以相交的S1球的球冠的高h1=1-OQ(S1的半径减去OQ)=2/3;

    由球冠面积公式S=2πRh得:

    相交部分S1球冠面积S1=2π*1*2/3=4/3π;

    PQ=PO-OQ=3-1/3=8/3;

    所以相交部分S2球的球冠的高h2=2√2-PQ=2√2-8/3

    由球冠面积公式得:

    相交的S2球冠面积为S2=2π*2√2*(2√2-8/3)=4√2π(2√2-8/3);

    所以两球相交部分面积为:

    S=S1+S2

    =16π+(4-32√2)π/3;

    打完收工!