Описанная сфера
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Основание высоты
треугольной пирамиды
принадлежит грани
Найти радиус сферы, описанной около пирамиды
Подсказка 1
Давайте обозначим центр нашей сферы за O. Разумно будет опустить перпендикуляры OO₁ и OO₂ на плоскости (ABC) и (ASB) соответственно. Что тогда можно сказать про точки O₁ и O₂?
Подсказка 2
Правильно, это центры описанных окружностей треугольников △ABC и △ASB. Т.к. ∠AO₁B- центральный, то ∠AO₁B=2∠ACB=120°. Заметим, что △ASB- тупоугольный, а это значит, что O₂ лежит вне треугольника △ASB ⇒ ∠AO₂B=120°. Тогда равнобедренные треугольники △AO₂B и△ AO₁B равны. А что можно сказать про треугольники △OO₂M и △OO₁M, где M- середина AB?
Подсказка 3
Они равны! Т.к. OM, O₁M, O₂M ⊥ AB ⇒ O, O₁, O₂, M лежат в одной плоскости. Вот если бы мы знали уголок ∠O₂MO₁, мы бы легко нашли OO₁... Погодите, ведь ∠O₂MO₁ это просто больший из линейных углов двугранного угла между плоскостями (ABC) и (ASB)...
Подсказка 4
Итак, раз уж вы нашли этот уголок, то ∠OMO₁=∠O₂MO₁/2 ⇒ можем вычислить OO₁. Осталось лишь написать теорему Пифагора для треугольника △OBO₁ и найти OB=R!
По теореме косинусов из треугольника находим, что
Пусть - высота треугольника
. Тогда
С другой стороны,
Из уравнения находим, что
По теореме о трёх перпендикулярах
поэтому
- линейный угол
двугранного угла между плоскостями граней
и
Обозначим
Из прямоугольного треугольника
находим,
что
Тогда
Пусть и
- проекции центра
сферы, описанной около пирамиды
на плоскости граней
и
соответственно.
Тогда
и
- центры описанных окружностей треугольников
и
Тогда, если
- середина ребра
то
и
Поскольку центр
описанной окружности треугольника
и вершина
лежат по разные стороны от
прямой
значит, центр
сферы лежит внутри тупого двугранного угла, образованного плоскостями граней
и
Рассмотрим сечение пирамиды плоскостью, проходящей через прямые и
Прямая
перпендикулярна этой плоскости, т.к.
она перпендикулярна
то точка
также принадлежит этой плоскости. Заметим, что
поскольку центральный угол вдвое больше соответствующего вписанного. Из равнобедренных треугольников и
находим, что
Прямоугольные треугольники и
равны по гипотенузе и катету, поэтому
а т.к.
то
Тогда
Пусть искомый радиус описанной сферы пирамиды
Из прямоугольного треугольника
находим,
что
Специальные программы

Программа
лояльности v2.0
Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!
Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение
Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты
Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей
Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ
Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!