сайты - меню - вход - но­во­сти


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

На столе стоят на ос­но­ва­ни­ях три ко­ну­са, ка­са­ясь друг друга. Ра­ди­у­сы их ос­но­ва­ний равны 32, 48 и 48, углы при вер­ши­не  —  дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби , дробь: чис­ли­тель: 2 Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби   и  дробь: чис­ли­тель: 2 Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби со­от­вет­ствен­но (углом при вер­ши­не ко­ну­са на­зы­ва­ет­ся угол между его об­ра­зу­ю­щи­ми в осе­вом се­че­нии). Над сто­лом под­ве­си­ли шар, ка­са­ю­щий­ся всех ко­ну­сов. Ока­за­лось, что центр шара рав­но­уда­лен от цен­тров ос­но­ва­ний всех ко­ну­сов. Най­ди­те ра­ди­ус шара.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Пусть O1, O2, O3  — цен­тры ос­но­ва­ний ко­ну­сов, O  — центр шара, C  — его про­ек­ция на стол, R  — ра­ди­ус шара. Точка C тоже рав­но­уда­ле­на от точек ка­са­ния ос­но­ва­ний ко­ну­сов, по­это­му она лежит на пе­ре­се­че­ния бис­сек­трис тре­уголь­ни­ка O1O2O3 (см. верх­ний ри­су­нок). Зна­чит, C яв­ля­ет­ся цен­тром впи­сан­ной окруж­но­сти тре­уголь­ни­ка O1O2O3, а от­ре­зок AC  — ра­ди­ус этой окруж­но­сти. За­ме­тим, что пе­ри­метр тре­уголь­ни­ка O1O2O3 равен 256 и

 A O_1= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: O_1 конец ар­гу­мен­та O_2 в квад­ра­те минус A O_2 в квад­ра­те = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 100 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 2 конец ар­гу­мен­та минус 28 в квад­ра­те пра­вая круг­лая скоб­ка =96,

от­ку­да

 A C= дробь: чис­ли­тель: A O_2 умно­жить на A O_1, зна­ме­на­тель: 128 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 28 умно­жить на 96, зна­ме­на­тель: 128 конец дроби =21.

Пусть B и D  — точки пе­ре­се­че­ния от­рез­ков CO1 и C2 с ос­но­ва­ни­я­ми ко­ну­сов. Тогда

 B C=A O_1 минус A C минус B O_1=96 минус 21 минус 72=3

и

C D= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: A O_2 конец ар­гу­мен­та в квад­ра­те плюс A C в квад­ра­те минус D O_2= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 28 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 2 конец ар­гу­мен­та плюс 21 в квад­ра­те пра­вая круг­лая скоб­ка минус 28=7.

Ка­са­ние шара с пер­вым ко­ну­сом озна­ча­ет, что пер­пен­ди­ку­ляр из точки O на об­ра­зу­ю­щую ко­ну­са, ле­жа­щую в плос­ко­сти COO1, равен R (см. ниж­ний ри­су­нок). Дей­стви­тель­но, в этом слу­чае шар и конус ка­са­ют­ся плос­ко­сти, про­хо­дя­щей через эту об­ра­зу­ю­щую пер­пен­ди­ку­ляр­но СОO1, и лежат по раз­ные сто­ро­ны от нее. По­это­му

 R=B C умно­жить на ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби плюс O C умно­жить на синус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби рав­но­силь­но O C=2 R минус 3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та .

При меняя эти рас­суж­де­ния к дру­го­му ко­ну­су, мы по­лу­чим

 R=C D умно­жить на ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби плюс O C умно­жить на синус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 7, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби плюс R ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та минус дробь: чис­ли­тель: 9, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби =R ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та минус 1 рав­но­силь­но R= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби левая круг­лая скоб­ка ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка .

Не­об­хо­ди­мо также про­ве­рить, что шар ка­са­ет­ся об­ра­зу­ю­щих ко­ну­сов, а не их про­дол­же­ний за вер­ши­ну. Это рав­но­силь­но усло­ви­ям

R ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби мень­ше или равно C O_1=75

и
R ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби мень­ше или равно C O_2=35,

ко­то­рые, оче­вид­но, вы­пол­ня­ют­ся.

 

Ответ:  дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та плюс 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .