сайты - меню - вход - но­во­сти


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

Ко­ор­ди­на­ты (x; y; z) точек M в про­стран­стве яв­ля­ют­ся ре­ше­ни­я­ми урав­не­ния

 синус левая круг­лая скоб­ка x плюс y плюс z пра­вая круг­лая скоб­ка плюс ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка x плюс y плюс 2z пра­вая круг­лая скоб­ка =a в квад­ра­те минус 2a плюс 3.

Найти мак­си­маль­ный ра­ди­ус шара в про­стран­стве, не со­дер­жа­ще­го внут­ри себя такие точки.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Так как

a в квад­ра­те минус 2 a плюс 3= левая круг­лая скоб­ка a минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс 2,

то при a не равно q 1 ве­ли­чи­на a в квад­ра­те минус 2 a плюс 3 боль­ше 2 и урав­не­ние не имеет ре­ше­ний, по­это­му ис­ко­мый ра­ди­ус R= бес­ко­неч­ность . При a=1 урав­не­ние рав­но­силь­но си­сте­ме

 си­сте­ма вы­ра­же­ний синус левая круг­лая скоб­ка x плюс y минус z пра­вая круг­лая скоб­ка =1, ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка x плюс y минус 2 z пра­вая круг­лая скоб­ка =1. конец си­сте­мы .

Решая си­сте­му, по­лу­ча­ем

 си­сте­ма вы­ра­же­ний x плюс y минус z= дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби плюс 2 Пи n, x плюс y плюс 2 z=2 Пи k, конец си­сте­мы . n, k при­над­ле­жит Z .

Пер­вое урав­не­ние опре­де­ля­ет се­мей­ство плос­ко­стей с нор­маль­ным век­то­ром  левая фи­гур­ная скоб­ка 1; 1; минус 1 пра­вая фи­гур­ная скоб­ка и рас­сто­я­ни­ем между плос­ко­стя­ми, рав­ным d_1= дробь: чис­ли­тель: 2 Пи , зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби . Вто­рое урав­не­ние за­да­ет се­мей­ство плос­ко­стей с нор­маль­ным век­то­ром  левая фи­гур­ная скоб­ка 1; 1; 2 пра­вая фи­гур­ная скоб­ка и рас­сто­я­ни­ем между плос­ко­стя­ми, рав­ным d_2= дробь: чис­ли­тель: 2 Пи , зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 6 конец ар­гу­мен­та конец дроби . Так как ска­ляр­ное про­ве­де­ние век­то­ров  левая фи­гур­ная скоб­ка 1; 1; минус 1 пра­вая фи­гур­ная скоб­ка и  левая фи­гур­ная скоб­ка 1; 1; 2 пра­вая фи­гур­ная скоб­ка равно нулю, то плос­ко­сти из раз­ных се­мейств вза­им­но пер­пен­ди­ку­ляр­ны. Таким об­ра­зом, ре­ше­ние рас­смат­ри­ва­е­мой си­сте­мы пред­став­ле­но пе­ре­се­че­ни­я­ми этих плос­ко­стей. Эти пе­ре­се­че­ния об­ра­зу­ют се­мей­ство пря­мых па­рал­лель­ных рас­смат­ри­ва­е­мым плос­ко­стям. При пе­ре­се­че­нии этих пря­мых плос­ко­стью, пер­пен­ди­ку­ляр­ной им, по­лу­чим сетку из точек, ле­жа­щих в вер­ши­нах пря­мо­уголь­ни­ков со сто­ро­на­ми d1 и d2 (см. верх­ний рис.).

Круг, опи­сан­ный около пря­мо­уголь­ни­ка (на ри­сун­ке это ABCD), имеет ра­ди­ус, рав­ный мак­си­маль­но­му ра­ди­у­су шара, внутрь ко­то­ро­го не по­па­да­ют пря­мые из на­ше­го се­мей­ства. Они ка­са­ют­ся по­верх­но­сти шара (см. ниж­ний рис.).

Ис­поль­зуя тео­ре­му Пи­фа­го­ра для тре­уголь­ни­ка BCD по­лу­ча­ем, что ис­ко­мый ра­ди­ус

 R= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: d_1 конец ар­гу­мен­та в квад­ра­те плюс d_2 в квад­ра­те = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: дробь: чис­ли­тель: 4 Пи в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 2 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 4 Пи в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та конец дроби .

Ответ:  си­сте­ма вы­ра­же­ний R= бес­ко­неч­ность , a не равно 1; R= дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: ко­рень из 2 конец дроби , a=1. конец си­сте­мы .