Октаэдр в задаче можно представить себе следующим образом. Пусть есть трехмерная система координат. На каждой из осей надо отложить от начала координат отрезки равной длины в обе стороны. Получится 6 точек, которые и будут вершинами октаэдра. К примеру, если вершины (0,0,a) (0,0,-a) (0,a,0) (0,-a,0) (a,0,0) (-a,0,0) то ребро равно c = a√2. Если очень хочется, можно найти, чему равно а при заданной длине ребра c = √6(√2 + 1). a = √3(√2 + 1); Но это не очень существенно. Легко видеть, что в каждой из плоскостей, содержащих две оси координат, лежат одинаковые квадраты со стороной c. Вот тут самая важная часть решения. "С точки зрения вписанного куба" сечения, проходящие через оси XOZ и YOZ - это прямоугольники сo сторонами b и b√2 где b - ребро куба. Эти сечения проходят через ребро куба, параллельное оси Z и диагонали горизонтальных граней. В сечении плоскостью XOY лежит квадрат со стороной b, НЕ касающийся квадрата со стороной c (октаэдра). То есть получается такая задача для нахождения b (при заданном c) "В квадрат со стороной c = √6(√2 + 1) вписан прямоугольник со сторонами b и b√2, стороны которого параллельны диагоналям квадрата. Надо найти b^2". Очевидно, что c = (b/2)*√2 + (b√2/2)*√2 = (b√2/2)(√2 + 1); Отсюда b = 2√3; b^2 = 12;
А) Периметр треугольника AMN равен АМ+AN+MN. Центр вписанной окружности О лежит на пересечении биссектрис внутренних углов треугольника АВС. Следовательно, треугольник ОМВ равнобедренный, так как <MOB=<OBC (как накрест лежащие при параллельных прямых MN и ВС и секущей ОВ), а <MBO=<OBC (так как ОВ - биссектриса угла В треугольника АВС). Отсюда МВ=МО. Точно так же в треугольнике NOC имеем ON=NC. MN = MO+ON или MN=MB+NC. AB=AM+MB, AC=AN+NC. Тогда периметр треугольника AMN равен АМ+AN+NO+OM = АМ+AN+NC+MB = АВ+АС, что и требовалось доказать.
б) Из прямоугольного треугольника АОР (радиус в точку касания перпендикулярен касательной) имеем: АР=√(AO²-OP²)=√(16r²-r²) = r√15. Тогда по свойству: "Расстояние от вершины С треугольника до точки, в которой вписанная окружность касается стороны, равно d=(a+b-c)/2 = p-c", где с- сторона, лежащая против угла С, имеем: АВ+АС-ВС = 2r√15 (1). С другой стороны по формуле площади треугольника имеем: Sabc=p*r, где р - полупериметр треугольника АВС. Отсюда r=S/p = 2√15/(AB+AC+BC). (2) Подставляем (2) в (1): АВ+АС-ВС = 2*(2√15/(AB+AC+BC))*√15. ВС=2, тогда АВ+АС-2 = 2*(2√15/(AB+AC+2))*√15. Или (АВ+АС-2 )*(AB+AC+2)=4*15. Или (АВ+АС)²-4=4*15, отсюда (АВ+АС)=√(4(1+15))=8.Но выше мы доказали, что АВ+АС - это периметр треугольника AMN. ответ: Pamn=8.
Угол между двумя хордами измеряется полусуммой дуг, на которые опирается.
Соответственно 54+70=124/2=62