1. Радиус сферы равен половине диаметра, R = 25 см.
Отрезок, соединяющий центр сферы с центром сечения, перпендикулярен сечению. это и есть расстояние от центра сферы до сечения.
Итак, ОА = 25 см, ОС = 15 см. Из прямоугольного треугольника АОС по теореме Пифагора находим радиус сечения:
АС = √(ОА² - ОС²) = √(25² - 15²) = √(625 - 225) = √400 = 20 cм
Линия пересечения сферы плоскостью - окружность. Ее длина:
C = 2π·AC = 2π · 20 = 40π см
2. Сечение шара - круг. Его площадь равна 36π см²:
Sсеч = π · r² = 36π
r² = 36
r = 6 см
Из прямоугольного треугольника АОС по теореме Пифагора:
ОС = √(ОА² - r²) = √(100 - 36) = √64 = 8 см - искомое расстояние.
3. Радиус большого круга равен радиусу шара.
Площадь сечения:
Sсеч = πr²
Площадь большого круга:
S = πR², R = √(S/π)
Sсеч / S = πr² / (πR²) = r²/ R²
По условию Sсеч / S = 3 / 4, ⇒
r²/ R² = 3 / 4, тогда r/R = √3/2
В прямоугольном треугольнике АОС r/R - это косинус угла А.
Тогда ∠А = 30°.
Расстояние от центра шара до сечения - отрезок ОС. Это катет, лежащий напротив угла в 30°, значит он равен
OC = R/2 = √(S/π) / 2 = √S/(2√π)
4. Радиус шара равен половине диаметра:
R = 2√3 см
Прямоугольный треугольник ОВС равнобедренный, так как в нем острый угол равен 45°, поэтому
ОС = r = R/√2 = 2√3 / √2 = √6 см
Sсеч = πr² = π · (√6)² = 6π см²
Пусть ОВ=Х. Тогда в прямоугольном треугольнике ОАВ АВ=2*Х, так как угол ОАВ=30°. По Пифагору АО=√(4Х²-Х²)=Х√3.
Тогда АС=Х*2√3. В треугольнике САВ АК - биссектриса угла САВ, значит по свойству биссектрисы внутреннего угла треугольника СК/ВК=АС/АВ или (2Х-12)/12 =Х*2√3/2Х. Или (2Х-12) =12√3. Отсюда Х=6+6√3.
Итак, DB=2Х, АС=2Х√3. Площадь ромба равна S=D*d/2 или S=DB*AC/2 = 2X*2Х√3/2 = X²*2√3. Подставим значение Х:
S=(6+6√3)²*2√3 = (36+72√3+108)*2√3 = 72√3+432+216√3= 432+288√3 ≈ 930,2cм²
Второй вариант:
В тр-ке АВК <KAB=15°, <ABK=120° и <BKA=45°. По теореме синусов 12/Sin15°= AB/Sin45°, откуда АВ=12*Sin45°/Sin15°.
Итак АВ = 12*0,707/0,259 ≈ 32,76.
Площадь ромба равна S=а²*Sinα или S = 32,76²*0,866≈ 929,4см²
Результаты равны с учетом погрешностей значений корней и синусов углов.