Даны уравнения двух сторон треугольника -2x+6y-6=0 и -7x+0y-1=0 и
точка M(-6,3) как середина третьей стороны.
Находим координаты точки А как точки пересечения заданных сторон.
{-2*x+6*y-6=0
{-7*x+0*y-1=0 отсюда x = -1/7.
y = (6 + 2x)/6 = (6 + 2*(-1/7))/6 = (42 - 2)/(6*7) = 40/42 = 20/21.
Точка А((-1/7); (20/21)).
Пусть точка В находится на вертикальной прямой -7*x+0*y-1=0 или х = -1/7. Примем её координаты: В((-1/7); у(В)).
Находим вектор ВМ = ((-6-(-1/7)); 3-у(В)) = ((-41/7); (3-у(В)).
Так как точка М - середина стороны ВС, то координаты вектора ВМ равны координатам вектора МС.
Тогда координаты точки С = М + (МС) = (-6,3) + ((-41/7); (3-у(В)) =
= ((-83/7; (6-у(В)).
Подставим эти координаты в уравнение -2x + 6y - 6 = 0.
(-2*(-83/7)) + 6*(6-у(В)) - 6 = 0,
(166/7) + 36 - 6у(В) - 6 = 0.
6у(В) = (166/7)+30 = 376/6,
у(В) = 376/42 = 188/21 ≈ 8,952381.
Точка В((-1/7); (188/21)).
Теперь по координатам точек В и М составим уравнение третьей стороны ВС.
Вектор ВМ = М(-6; 3) - В((-1/7); (188/21)) = ((-5(6/7); (125/21)) = ((-41/7); (125/21)).
Уравнение ВС: (x + 6)/(-41/7) = (y - 3)/(125/21) или в общем виде:
875x + 861y + 2667 = 0.
1. Сечение шара - круг. Площадь круга: S = πr².
S₁ = πr₁² = 25π ⇒ r₁ = 5
S₂ = πr₂² = 144π ⇒ r₂ = 12
Отрезок, соединяющий центр шара с центром сечения, перпендикулярен сечению.
Обозначим ОС = х, тогда OS = 17 - х.
Из прямоугольных треугольников ОСА и OSB выразим радиус шара по теореме Пифагора:
R² = (17 - x)² + r₁² = (17 - x)² + 25
R² = x² + r₂² = x² + 144
(17 - x)² + 25 = x² + 144
289 - 34x + x² + 25 = x² + 144
34x = 170
x = 5
R = √(x² + 144) = √(25 + 144) = √169 = 13
Sпов. шара = 4πR² = 4 · π · 169 = 676π
2. Так как вершины квадрата лежат на сфере, то квадрат вписан в сечение сферы, в окружность, центр которой лежит в точке пересечения диагоналей квадрата.
Отрезок, соединяющий центр сферы с центром сечения, перпендикулярен сечению. Тогда SD - проекция наклонной OD на плоскость АВС, значит ∠SDO = 60° - угол между радиусом и плоскостью АВС.
OS - искомое расстояние.
BD = 12√2 как диагональ квадрата,
SD = 6√2.
Из прямоугольного треугольника SOD:
tg 60° = SO / SD
SO = SD · tg 60° = 6√2 · √3 = 6√6
3. Так как стороны треугольника касаются шара, то круг - сечение шара - вписан в треугольник.
Отрезок, соединяющий центр шара с центром сечения, перпендикулярен сечению.
OS = √2 - расстояние от центра шара до плоскости треугольника.
Полупериметр треугольника АВС:
p = (8 + 10 + 12)/2 = 15
По формуле Герона:
Sabc = √(p·(p - AB)·(p - BC)·(p - AC))
Sabc = √(15 · 7 · 5 · 3) = √(5 · 3 · 7 · 5 · 3) = 15√7
Sabc = p·r, где r = SK - радиус вписанной окружности.
p · SK = 15√7
SK = 15√7 / 15 = √7
Из прямоугольного треугольника SOK по теореме Пифагора:
ОК = √(SK² + OS²) = √(7 + 2) = √9 = 3
R = 3
4. Ядро - шар. Если его переплавили в конус, значит объем шара и конуса одинаков.
Пусть R = 1 - радиус шара, r - радиус конуса.
Vшара = 4/3 π R³ = 4/3π
Vконуса = 1/3 πr² · h = 4/3π, отсюда
r² · h = 4
Из прямоугольного треугольника, образованного высотой, радиусом основания и образующей конуса, по теореме Пифагора:
r² + h² = 6
Получили систему уравнений:
r² · h = 4
r² + h² = 6
r² = 6 - h²
(6 - h²) · h = 4 (2)
Решим второе:
6h - h³ = 4
h³ - 6h + 4 = 0
(h - 2)(h² + 2h - 2) = 0
h = 2
или
h² + 2h - 2 = 0
D/4 = 1 + 2 = 3
h = - 1 - √3 - не подходит по смыслу задачи, или
h = - 1 + √3 - не подходит по условию, так как высота не меньше 1.
ответ: h = 2
50+2=52
вот и всё