Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 23 № 830
i

Шар впи­сан в пра­виль­ную пя­ти­уголь­ную пи­ра­ми­ду. Най­ди­те его ра­ди­ус, если сто­ро­на ос­но­ва­ния равна a, а бо­ко­вое ребро равно l.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Вос­поль­зу­ем­ся фор­му­лой для ра­ди­у­са шара, впи­сан­но­го в мно­го­гран­ник r= дробь: чис­ли­тель: 3V, зна­ме­на­тель: S конец дроби , где V  — объем мно­го­гран­ни­ка, S  — пло­щадь его пол­ной по­верх­но­сти. Пусть S  — вер­ши­на пи­ра­ми­ды, ABCDE  — ее ос­но­ва­ние, O  — его центр, H  — се­ре­ди­на AB. Тогда в пря­мо­уголь­ном тре­уголь­ни­ке OHB на­хо­дим

\angle HOB= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби \angle AOB= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби умно­жить на 360 гра­ду­сов=36 гра­ду­сов, HB= дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ,

по­это­му

OH=HB\ctg 36 гра­ду­сов= дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби \ctg 36 гра­ду­сов, OB=HB: синус 36 гра­ду­сов= дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: 2 синус 36 гра­ду­сов конец дроби .

Тогда из тре­уголь­ни­ка SOB на­хо­дим

SO= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: SB в квад­ра­те минус OB в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: l в квад­ра­те минус дробь: чис­ли­тель: a в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 4 синус в квад­ра­те 36 гра­ду­сов конец дроби конец ар­гу­мен­та .

Тогда

V= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби SO умно­жить на S_ABCDE= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби SO умно­жить на 5S_AOB= дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби умно­жить на ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: l в квад­ра­те минус дробь: чис­ли­тель: a в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 4 синус в квад­ра­те 36 гра­ду­сов конец дроби конец ар­гу­мен­та умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби OH умно­жить на AB=
= дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: l в квад­ра­те минус дробь: чис­ли­тель: a в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 4 синус в квад­ра­те 36 гра­ду­сов конец дроби конец ар­гу­мен­та умно­жить на дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби \ctg 36 гра­ду­сов умно­жить на a= дробь: чис­ли­тель: 5a в квад­ра­те \ctg 36 гра­ду­сов, зна­ме­на­тель: 12 конец дроби ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: l в квад­ра­те минус дробь: чис­ли­тель: a в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 4 синус в квад­ра­те 36 гра­ду­сов конец дроби конец ар­гу­мен­та ,

S=S_ABCDE плюс 5S_ASB=5 умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби OH умно­жить на AB плюс 5 умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби SH умно­жить на AB= дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби AB левая круг­лая скоб­ка OH плюс SH пра­вая круг­лая скоб­ка =
= дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби a левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби \ctg 36 гра­ду­сов плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: SB в квад­ра­те минус HB в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби a левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби \ctg 36 гра­ду­сов плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: l в квад­ра­те минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби a в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка .

Таким об­ра­зом, ра­ди­ус шара равен

 дробь: чис­ли­тель: 3V, зна­ме­на­тель: S конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 5a в квад­ра­те \ctg 36 гра­ду­сов, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: l в квад­ра­те минус дробь: чис­ли­тель: a в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 4 синус в квад­ра­те 36 гра­ду­сов конец дроби конец ар­гу­мен­та : дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби a левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби \ctg 36 гра­ду­сов плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: l в квад­ра­те минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби a в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: a\ctg 36 гра­ду­сов ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: l в квад­ра­те минус дробь: чис­ли­тель: a в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 4 синус в квад­ра­те 36 гра­ду­сов конец дроби конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби \ctg 36 гра­ду­сов плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: l в квад­ра­те минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби a в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби .

 

Ответ:  дробь: чис­ли­тель: a\ctg 36 гра­ду­сов ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: l в квад­ра­те минус дробь: чис­ли­тель: a в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 4 синус в квад­ра­те 36 гра­ду­сов конец дроби конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби \ctg 36 гра­ду­сов плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: l в квад­ра­те минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби a в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби .

 


Аналоги к заданию № 830: 831 Все

Справка: Впи­сан­ные сферы