Для начала находим радиус сферы их формулы ее площади S = 4*п*R*R, то есть: R = корень(S/(4п)) = корень(100п/4п) = корень(25) = 5
Теперь найдем радиус окружности по которой конус качается сферы из формулы длины окружности: L = 2*п*r или r = L/2п = 6п/2п = 3
Теперь рассмотрим осевое сечение конуса в котором центр вписанной сферы лежит ниже центра окружности касания на величину x = корень(R*R - r*r) = корень(5*5-3*3) = 4
Из подобия треугольников в этом сечении видим, что угол у основания конуса (между образующей и основанием) равен углу между высотой конуса и радиусом вписанной сферы в точку ее касания с боковой поверхностью. То есть синус этого угла ф равен r/R (а косинус x/R)
С другой стороны радиус сферы R и радиус основания Ro относятся как тангенс половины угла ф: tg(ф/2) = R/Ro или Ro = R/tg(ф/2)
Задача 1) Соединив центры О и М окружностей между собой и каждый из них с точкой касания, получим два треугольника с общей вершиной в точке А на отрезке между точками касания окружностей c прямой. Радиус, проведенный к касательной в точку касания, перпендикулярен ей ( свойство), Получившиеся прямоугольные треугольники подобны по равным вертикальным углам и накрестлежащим у их центров. Пусть радиус меньшей окружности будет r, а большей - R, и пусть часть отрезка между их точками касания у меньшей окружности будет х. Тогда отрезок у большей окружности 5-х ( см. рисунок) Тогда из подобия треугольников следует отношение: r:R=х:(5-х) 4:8=х:(5-х) 8х=20-4х 12х=20 х=5/3 - длина отрезка у меньшей окружности 5-5/3=10/3 длина отрезка у большей окружности По т.Пифагора ОА²=4²+(5/|3)² ОА²=16+25/9=169/9 ОА=13/3 Из треугольника в большей окружности МА²=8²+(10/3)²=676/9 МА=26/3 ОА+МА=13/3+26/3=39/3=13 ОМ=13 см ------- Задача 2 )Трапеция равнобедренная, следовательно, углы при основаниях равны. Т.к. диагональ делит трапецию на равнобедренные треугольники, то для острого угла она является биссектрисой (углы при ВД равны по свойству равнобедренной трапеции, и угол СВД равен половине угла СДА как накрестлежащий) Пусть угол СДВ=х Тогда угол ВАД=СДА=2х Угол АВД=ВАД=2х В треугольнике АВД сумма углов 2х+2х+х=180º х=36º 2х=72º Углы ВАД=СДА=72º
Теперь найдем радиус окружности по которой конус качается сферы из формулы длины окружности: L = 2*п*r или r = L/2п = 6п/2п = 3
Теперь рассмотрим осевое сечение конуса в котором центр вписанной сферы лежит ниже центра окружности касания на величину x = корень(R*R - r*r) = корень(5*5-3*3) = 4
Из подобия треугольников в этом сечении видим, что угол у основания конуса (между образующей и основанием) равен углу между высотой конуса и радиусом вписанной сферы в точку ее касания с боковой поверхностью. То есть синус этого угла ф равен r/R (а косинус x/R)
С другой стороны радиус сферы R и радиус основания Ro относятся как тангенс половины угла ф: tg(ф/2) = R/Ro или Ro = R/tg(ф/2)
tg(ф/2) = (1-cos(ф))/sin(ф) = (1-4/5)/(3/5) = 1/3
Получаем окончательно
Ro = 5/(1/3) = 15