\[d^2=x^2+y^2+z^2\]
Substituindo nossos dados, temos:
\[d^2=(r\sin\phi\cos\theta)^2+(r\sin\phi\sin\theta)^2+(r\cos\phi)^2\]
Expandindo as potências:
\[d^2=r^2\sin^2\phi\cos^2\theta+r^2\sin^2\phi\sin^2\theta+r^2\cos^2\phi\]
Fatorando os dois primeiros termos, temos:
\[d^2=r^2\sin^2\phi(\cos^2\theta+\sin^2\theta)+r^2\cos^2\phi\]
Mas pela relação fundamental da trigonometria, \(\cos^2\theta+\sin^2\theta=1\), então:
\[d^2=r^2\sin^2\phi+r^2\cos^2\phi\]
Fatorando, temos:
\[d^2=r^2(\sin^2\phi+\cos^2\phi)\]
Novamente conseguimos simplificar com a relação fundamental da trigonometria:
\[d^2=r^2\]
Mas inicialmente estávamos calculando a soma dos quadrados das coordenadas cartesianas:
\[\boxed{x^2+y^2+z^2=r^2}\]
Temos, portanto, uma esfera de raio r e centro na origem.
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