Теорема 1. Шар можно вписать в прямую призму в том и только в том случае, если в основание призмы можно вписать окружность, а высота призмы равна диаметру этой окружности.
Следствие 1. Центр шара, вписанного в прямую призму, лежит в середине высоты призмы, проходящей через центр окружности, вписанной в основание.
Следствие 2. Шар, в частности, можно вписать в прямые: треугольную, правильную, четырехугольную (у которой суммы противоположных сторон основания равны между собой) при условии Н = 2r, где Н – высота призмы, r – радиус круга, вписанного в основание.
Вывод: радиус сферы, вписанной в прямую призму высота которой равна h, равен половине этой высоты.
Рассмотрим треугольники АОС и BOD. Они равны по двум сторонам и углу между ними (первый признак равенства треугольников): - АО=ВО=СО=DO как радиусы окружности; - <AOC=<BOD как вертикальные углы. В равных равнобедренных треугольниках АОС и BOD равны углы ОАС, ОСА, ODB, OBD при основаниях АС и BD. Рассмотрим, например, равные углы ОСА и ODB. Это накрест лежащие углы при пересечении двух прямых АС и BD секущей CD. Используем один из признаков параллельности двух прямых: если при пересечении двух прямых секущей накрест лежащие углы равны, то прямые параллельны. Значит АС II BD.
Поскольку касательные перпендикулярны радиусу в точке касания, то треугольники ОАС и OBD прямоугольные. Рассмотрим их. Здесь: - АО=ВО как радиусы окружности; - <COA=<DOB как вертикальные углы. Используем один из признаков равенства прямоугольных треугольников: если катет и прилежащий к нему острый угол одного прямоугольного треугольника соответственно равны катету и прилежащему к нему острому углу другого, то такие треугольники равны. Значит, в равных треугольниках ОАС и OBD равны и их гипотенузы. ОС=OD.
Теорема 1. Шар можно вписать в прямую призму в том и только в том случае, если в основание призмы можно вписать окружность, а высота призмы равна диаметру этой окружности.
Следствие 1. Центр шара, вписанного в прямую призму, лежит в середине высоты призмы, проходящей через центр окружности, вписанной в основание.
Следствие 2. Шар, в частности, можно вписать в прямые: треугольную, правильную, четырехугольную (у которой суммы противоположных сторон основания равны между собой) при условии Н = 2r, где Н – высота призмы, r – радиус круга, вписанного в основание.
Вывод: радиус сферы, вписанной в прямую призму высота которой равна h, равен половине этой высоты.