Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Задание № 1176
i

Конус впи­сан в шар, ра­ди­ус ко­то­ро­го равен 16 см. Най­ди­те рас­сто­я­ние от цен­тра шара до плос­ко­сти ос­но­ва­ния ко­ну­са, если угол при вер­ши­не его осе­во­го се­че­ния равен 30°.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Осе­вое се­че­ние ко­ну­са пред­став­ля­ет собой рав­но­бед­рен­ный тре­уголь­ник с ос­но­ва­ни­ем 2r и углом 30° при вер­ши­не, зна­чит, угол при ос­но­ва­нии равен  дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби левая круг­лая скоб­ка 180 гра­ду­сов минус 30 гра­ду­сов пра­вая круг­лая скоб­ка =75 гра­ду­сов . По тео­ре­ме си­ну­сов бо­ко­вая сто­ро­на тре­уголь­ни­ка, то есть об­ра­зу­ю­щая ко­ну­са, равна:

 l = дробь: чис­ли­тель: 2r, зна­ме­на­тель: синус 30 гра­ду­сов конец дроби умно­жить на синус 75 гра­ду­сов =2r умно­жить на 2 умно­жить на синус 75 гра­ду­сов =4r синус 75 гра­ду­сов .

Ра­ди­ус шара, опи­сан­но­го около ко­ну­са, равен ра­ди­у­су круга, опи­сан­но­го около осе­во­го се­че­ния этого ко­ну­са. Най­дем этот ра­ди­ус также по тео­ре­ме си­ну­сов:

R = дробь: чис­ли­тель: 2r, зна­ме­на­тель: синус 30 гра­ду­сов конец дроби =2 умно­жить на 16,

от­ку­да 4r=32, r=8.

Ясно, что центр шара лежит на оси ко­ну­са, при­чем на от­рез­ке SH, по­сколь­ку тре­уголь­ник ABS ост­ро­уголь­ный. Зна­чит, рас­сто­я­ние от цен­тра шара до плос­ко­сти ос­но­ва­ния ко­ну­са равно:

OH=SH минус SO=SH минус 16=SA синус 75 гра­ду­сов минус 16=4r синус в квад­ра­те 75 гра­ду­сов минус 16=32 синус в квад­ра­те 75 гра­ду­сов минус 16=
=16 левая круг­лая скоб­ка 2 синус в квад­ра­те 75 гра­ду­сов минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка = минус 16 ко­си­нус 2 умно­жить на 75 гра­ду­сов = минус 16 ко­си­нус 150 гра­ду­сов =16 умно­жить на дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби =8 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та .

Ответ: 8 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та .

Классификатор алгебры: 2.5. Рас­сто­я­ние от точки до плос­ко­сти, 3.17. Конус, 3.19. Шар, 3.23. Ком­би­на­ции круг­лых тел
Методы алгебры: Тео­ре­ма си­ну­сов