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Intersección de la esfera y la línea en $\mathbb{R}^n$ ?

Esto me parece una pregunta muy simple y básica, aunque tengo problemas con ella.

El problema

Dada una esfera $K\in\mathbb{R}^n$ con radio $r\in\mathbb{R}$ y el centro $\vec{c}\in\mathbb{R}^n$ : $$K:||\vec{x}-\vec{c}||_2^2=r^2$$

Y una línea dada a lo largo de $\vec{n}\in\mathbb{R}^n$ , $||\vec{n}||_2=1$ a través de $\vec{x}\in\mathbb{R}^n$ : $$g: \vec{x}+\vec{n}d$$

Sustituyendo la línea en la ecuación de $K$ da $$||\vec{x}+\vec{n}d-\vec{c}||_2^2=r^2$$ lo que da lugar a la ecuación cuadrática $$\sum_{i=1}^{n}(x_i+n_id-c_i)^2-r^2=0$$

Dentro de mi problema, se asegura, que el vector soporte $\vec{x}$ de la línea es siempre dentro de la esfera. A mi entender, esto simplifica las soluciones de la ecuación cuadrática de tal manera, que hay siempre dos soluciones para $d$ .

La pregunta

Y este es el punto, donde me quedé atascado. ¿Cómo se puede reescribir esto utilizando la fórmula cuadrática ( $ax^2+bx+c=0 \Rightarrow x_{1,2}=\frac{-b\pm\sqrt{b^2-4ac}}{2a^2}$ ) o como un sistema de ecuaciones?

Se agradece cualquier ayuda. Gracias.

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freespace Puntos 9024

$$\sum_{i=1}^{n}(x_i+n_id-c_i)^2-r^2=0$$

$$d^2\sum_{i=1}^{n}n_i^2+2d\sum_{i=1}^{n}n_i(x_i-c_i)+\sum_{i=1}^{n}(x_i-c_i)^2-r^2=0$$

Ahora puede resolver para $d$ .

Si estás familiarizado con el producto punto, todo se puede simplificar. $$(\vec nd+\vec x- \vec c).(\vec nd+\vec x- \vec c)=r^2$$

$$d^2 \vec n.\vec n + 2d\vec n.(\vec x-\vec c)+(\vec x-\vec c).(\vec x-\vec c)=r^2$$

$$d^2 \|\vec n\|^2 + 2d\vec n.(\vec x-\vec c)+\|\vec x-\vec c\|^2=r^2$$

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