Q. 17

Question

Let v0=(a, b, c) and let v=(x, y, z) Describe the sets of points in R3 satisfying the following properties:

(a). v=4(b). v4(c). v-v0=4

Step-by-Step Solution

Verified
Answer

(a) The set of points are (0, 0, 4), (0, 0, -4), (0, 4, 0), (0, -4, 0), (4, 0, 0) and (-4, 0, 0) etc.


(b)  The set of values of (x, y, z) , which satisfy the relation x2+y2+z216 will be the required set of points.

The set of points are, 

(0, 0, 1), (0, 0, 2), (0, 0, 3), (0, 1, 1), (0, 1, 2), (0, 1, 3), (0, 2, 1), (0, 2, 2), (0, 3, 1), (0, 0, 4), (0, 0, -4), (1, 2, 3) etc.


(c)  The set of values of (x, y, z) and (a, b, c), which satisfy the relation (x-a)2+(y-b)2+(z-c)2=16 will be the required set of points.

The set of points (x, y, z) are (5, 1, 0), (4, 1, 0) and (1, 5, 0) etc.

The set of points (a, b, c) are (1, 1, 0), (0, 1, 0) etc.

1Step 1: Part (a)

Given that, v=(x, y, z)

v=x2+y2+z2x2+y2+z2=4    x2+y2+z2=16                (Squaring both side)

When, x=0, y=0

z=16z=±4

When y=0, z=0

x=16x=±4

When, x=0, z=0

y=16y=±4


Thus, the set of points are (0, 0, 4), (0, 0, -4), (0, 4, 0), (0, -4, 0), (4, 0, 0) and (-4, 0, 0) etc.

2Step 1: Part (b)

Given that, v=(x, y, z)

v=x2+y2+z2x2+y2+z24    x2+y2+z216                (Squaring both side)

The set of values of (x, y, z), which satisfy the relation x2+y2+z216 will be the required set of points.

The set of points are, (0, 0, 1), (0, 0, 2), (0, 0, 3), (0, 1, 1), (0, 1, 2), (0, 1, 3), (0, 2, 1), (0, 2, 2), (0, 3, 1), (0, 0, 4), (0, 0, -4), (1, 2, 3) etc.


3Step 1: Part (c)

Given that,

v=(x, y, z) and v0=(a, b, c)                       v-v0=(x-a), (y-b), (z-c)                    v-v0=(x-a)2+(y-b)2+z-c2(x-a)2+(y-b)2+(z-c)2=4      Given    (x-a)2+(y-b)2+(z-c)2=16           Squaring both side


The set of values of (x, y, z) and (a, b, c), which satisfy the relation (x-a)2+(y-b)2+(z-c)2=16 will be the required set of points.

The set of points (x, y, z) are (5, 1, 0), (4, 1, 0) and (1, 5, 0) etc.

The set of points (a, b, c) are (1, 1, 0), (0, 1, 0) etc.