Угол при вершине в осевом сечении конуса равен 60°. Снаружи этого конуса расположены 11 шаров радиуса 3, каждый из которых касается двух соседних шаров, боковой поверхности конуса и плоскости его основания. Найдите радиус основания конуса.
Условие в общем виде: Около (или внутри) конуса с углом при вершине в осевом сечении равном расположены n шаров радиуса r, каждый из которых касается двух соседних шаров, боковой поверхности конуса и плоскости его основания. Найдите радиус основания конуca. Oтвет в общем виде:
или
Решение в общем виде. Пусть O — центр окружности основания конуса, радиуса R, Q1 — центр одного из шаров радиуса r, H1 — точка касания этого шара с плоскостью основания (шар либо внутри, либо вне конуса см. верхний рис.), H2 — точка касания соседнего шара с плоскостью основания конуса (см. нижний рис.). Значит, для внешнего касания
а для внутреннего
(см. верхний рис.). Так как каждый шар касается двух соседних, то точки касания этих шаров с плоскостью основания конуса расположены в вершинах правильного угольника вписанного в окружность с центром в точке O, радиуса O1 и стороной, равной 2r. Поэтому где или
Ответ: