сайты - меню - вход - но­во­сти


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

Дана ше­сти­уголь­ная приз­ма, ос­но­ва­ния ко­то­рой  — пра­виль­ные ше­сти­уголь­ни­ки ABCDEF и A1B1C1D1E1F1 со сто­ро­ной 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: дробь: чис­ли­тель: 7, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби конец ар­гу­мен­та , а бо­ко­вые ребра пер­пен­ди­ку­ляр­ны ос­но­ва­ни­ям и равны  ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 7 конец ар­гу­мен­та . Цен­тры ос­но­ва­ний  — точки O и O1 со­от­вет­ствен­но; точка X  — се­ре­ди­на от­рез­ка ОA, точка Y  — се­ре­ди­на O1C1.

Из­вест­но, что пчела про­полз­ла по по­верх­но­сти этой приз­мы из точки X в точку Y по на­и­крат­чай­шей тра­ек­то­рии. Най­ди­те длину этой тра­ек­то­рии.

There is a hexagonal prism with the bases being regular hexagons ABCDEF и A1B1C1D1E1F1 with sides 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: дробь: чис­ли­тель: 7, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби конец ар­гу­мен­та , а бо­ко­вые ребра пер­пен­ди­ку­ляр­ны ос­но­ва­ни­ям и равны  ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 7 конец ар­гу­мен­та . The centers of the bases are points O and O1 respectively; point X is a midpoint of segment OA, point Y is a midpoint of O1C1.

It is known that a bee crawled along the surface of the prism from point X to point Y by the shortest path. Find the length of this path.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Пчела долж­на про­полз­ти по грани ABCDEF, по бо­ко­вой по­верх­но­сти приз­мы и по грани A1B1C1D1E1F1  — имен­но в таком по­ряд­ке. Дей­стви­тель­но, если пчела по­ки­ну­ла грань ABCDEF в точке P, а потом вер­ну­лась в эту грань через точку Q, то она про­де­ла­ла не крат­чай­ший путь: крат­чай­ший путь между точ­ка­ми вы­пук­ло­го ABCDEF тоже лежит в ABCDEF. Ана­ло­гич­но с A1B1C1D1E1F1

Рас­смат­ри­вая раз­верт­ки приз­мы, убе­дим­ся в том, что крат­чай­ший путь пчелы между точ­ка­ми X и Y не вы­хо­дит за пре­де­лы по­верх­но­сти приз­мы ABCOA1B1C1O1  — зна­чит, про­хо­дит по грани ABB1A1 или по грани BCC1B1. Рас­смот­рев раз­верт­ки ABCOA1B1C1O1 с пу­тя­ми пчелы по упо­мя­ну­тым гра­ням, убе­дим­ся в ра­вен­стве длин путей пчелы. Вы­чис­лим длину пути, счи­тая длину сто­ро­ны ше­сти­уголь­ни­ка рав­ной a=2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: дробь: чис­ли­тель: 7, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби конец ар­гу­мен­та , вы­со­ту приз­мы рав­ной h= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 7 конец ар­гу­мен­та . Тогда

X Y= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби a пра­вая круг­лая скоб­ка в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 2 конец ар­гу­мен­та плюс левая круг­лая скоб­ка h плюс дробь: чис­ли­тель: 3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби a пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те пра­вая круг­лая скоб­ка =7.

The bee should crawl along the ABCDEF facet, along the lateral surface of the prism and along the A1B1C1D1E1F1 facet in that order. Indeed, if the bee left the facet ABCDEF at the point P and then returned to this facet through the point Q, then it did not follow the shortest path: the shortest path between the points of the convex ABCDEF also lies in ABCDEF. Like wise with A1B1C1D1E1F1.

Considering the unfolding of the prism, we will make sure that the shortest path of the bee between the points X и Y does not go beyond the surface of the prism ABCOA1B1C1O1  — it means that it passes along the facet ABB1A1 or along the facet BCC1B1. Having considered the sweeps ABCOA1B1C1O1 with the paths of the bee along the mentioned faces, we will make sure that the lengths of the paths of the bee are equal. Let’s calculate the length of the path, considering the length of the side of the hexagon equal to a=2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: дробь: чис­ли­тель: 7, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби конец ар­гу­мен­та , the height of the prism equal to

h= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 7 конец ар­гу­мен­та . Then

X Y= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби a пра­вая круг­лая скоб­ка в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 2 конец ар­гу­мен­та плюс левая круг­лая скоб­ка h плюс дробь: чис­ли­тель: 3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби a пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те пра­вая круг­лая скоб­ка =7.

Ответ: 7.