Регистрация не е нужна, освен при създаване на тема в "Задача на седмицата".

Обем на кълбо

Интересни задачи, решими със знания до 12 клас.
Публикувайте само, ако имате над 50 мнения. Всички други форуми са без регистрация.

Обем на кълбо

Мнениеот S.B. » 08 Юли 2019, 22:28

Без заглавие (2).png
Без заглавие (2).png (235.24 KiB) Прегледано 750 пъти

Околната повърхнина на триъгълна пирамида е $S$,а периметърът на основата е $3a$.Едно кълбо се допира до основните ръбове в техните среди,а средите на околните ръбове лежат върху повърхнината на кълбото.Да се намери обема му.
Скрит текст: покажи
Отг.[tex]\frac{4}{3}\pi (\frac{\sqrt{16S^{2} + 45a^{4}}}{24a})^{3}[/tex]
Никой любовен роман не е разплакал толкова много хора,колкото учебникът по математика.
Ако нещо мърда - това е биология,ако мирише -това е химия,ако има сила - това е физика,а ако нищо не разбираш - това е математика
Аватар
S.B.
Математик
 
Мнения: 4385
Регистриран на: 22 Май 2017, 15:58
Рейтинг: 5326

Re: Обем на кълбо

Мнениеот S.B. » 13 Юли 2019, 12:04

Без заглавие (37).png
Без заглавие (37).png (307.05 KiB) Прегледано 649 пъти

Пирамидата е $ABCD$ с основа $ABC$
1)По условие кълбото се допира в средите на сновните ръбове,а периметърът на основата е $3a$
2)По условие средите на околните ръбове лежат върху повърхнината на кълбото
От двете условия следва,че пирамидата е правилна,триъгълна с основен ръб $a$
Центърът на кълбото $O$ лежи на на височината $DO_{1 }$ на пирамидата , където $O_{1 }$ е център на вписаната в $\triangle ABC$ окръжност с $r = \frac{a\sqrt{3}}{6}$
Построявам равнина по апотемата $DK$ и височината в основата $KC$,която пресича пирамидата в сечението [tex]\triangle DKC[/tex]
От $S_{ок } = S \Rightarrow S = \frac{3а}{2}.DK \Rightarrow DK = \frac{2S}{3a}$
Нека $DO_{1 } = h $ от $\triangle KDO_{1 }$ по Питагор намирам $h = \frac{\sqrt{16S^{2} - 3a^{4}}}{6a}$
Кълбото се допира до $AB$ в т.$K \Rightarrow OK = R$ ; Средите на околните ръбове лежат върху повърхнината на кълбото $\Rightarrow OM = R$ ,където т.$M$ е среда на околния ръб $CD$
$MN \bot KC ,MN = \frac{h}{2} $ (средна отсечка в $\triangle O_{1 }CD$)
От $О_{1 }КО \rightarrow KO^{2} = КО_{1 }^{2} + OO_{1 }^{2} \Leftrightarrow R^{2} = r^{2} + x^{2}$
От $\triangle OPM \rightarrow OM^{2} = OP^{2} + PM^{2} \Leftrightarrow R^{2} = r^{2} + (\frac{h}{2} - x)^{2}$
Тогава $r^{2} + x^{2} = r^{2} + (\frac{h}{2} - x)^{2} \Leftrightarrow x^{2} - (\frac{h}{2} - x)^{2} = 0 \Leftrightarrow \frac{h}{2}(2x - \frac{h}{2}) = 0 $
$\frac{h}{2} \ne0 \Rightarrow x = \frac{h}{4} \Rightarrow x = \frac{\sqrt{16S^{2} - 3a^{4}}}{24a}$
[tex]R^{2} = x^{2} + r^{2} \Leftrightarrow \frac{16S^{2} - 3a^{4}}{(24a)^{2}} + \frac{a^{2}}{12} = .....= \frac{16S^{2} + 45a^{4}}{24^{2}a^{2}}[/tex]
$R = \frac{\sqrt{16S^{2} + 45a^{4}}}{24a}$
$$V_{к } = \frac{4}{3}\pi(\frac{\sqrt{16S^{2} + 45a^{4}}}{24a})^{3}$$
Никой любовен роман не е разплакал толкова много хора,колкото учебникът по математика.
Ако нещо мърда - това е биология,ако мирише -това е химия,ако има сила - това е физика,а ако нищо не разбираш - това е математика
Аватар
S.B.
Математик
 
Мнения: 4385
Регистриран на: 22 Май 2017, 15:58
Рейтинг: 5326


Назад към Задача на седмицата



Кой е на линия

Регистрирани потребители: Google [Bot]

Форум за математика(архив)