Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела сферы
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#98163

В сферу радиуса 3  вписана правильная треугольная призма ABCA B C
     1 1 1  с основанием ABC  и боковыми ребрами AA  ,BB  ,CC  .
   1   1   1  Отрезок CD  — диаметр этой сферы. Найти объем призмы, если       √-
AD = 2 6.

Источники: Газпром - 2022, 11.6 (см. olympiad.gazprom.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Нам нужно понять, от чего зависит конструкция, то есть какими параметрами задаётся. С учетом того, что нам надо найти объём, то есть найти площадь основания на высоту, какие параметры нам удобно ввести, чтобы через них всё выражалось?

Подсказка 2

Удобно ввести высоту и радиус окружностей, в которые вписано каждое из оснований. Тогда, поскольку в силу симметрии CD — диаметр, то нам известна длина CD, а также известна длина AD. Это значит, что у нас есть два уравнения на две переменных (r и h), поскольку есть два прямоугольных треугольника у которого стороны либо константы, либо выражаются через r и h. Осталось решить такую систему и посчитать объём!

Показать ответ и решение

Плоскости оснований ABC  и A B C
  1 1 1  призмы пересекают сферу по окружностям, описанным около правильных треугольников ABC  и A1B1C1;  пусть их центры — точки O  и O1  соответственно.

Легко показать, что середина M  отрезка OO1  является центром сферы.

PIC

Проведем через точку C1  диаметр C1D  окружности с центром в точке O1.  Покажем, что CD  — диаметр сферы. Действительно, плоскость CC1D  перпендикулярна плоскостям основания и, значит, вместе с точкой O1  содержит отрезок OO1.  Т.к. C1D = 2DO1,  прямая CD  пересекает отрезок OO1  в его середине, т.е. в центре M  заданной сферы.

Пусть D1  — проекция точки D  на плоскость основания ABC,  высота призмы равна h,  а радиусы окружностей с центрами O  и    O1  равны r.  Рассмотрим треугольники CC1D  и ADD1.  Учитывая, что C1D = 2r,AD1 =r  (треугольник AOD1  равносторонний), CC1 = DD1 =h,  по т. Пифагора получаем систему уравнений:

{
  h2+4r2 = 62√
  h2+r2 =(2 6)2

Решая систему, находим, что         √-
r= 2,h =2 5.  Тогда сторона основания равна  √ -
2  3,  его площадь     √ -
S =3  3,  и следовательно, объем призмы           √--
V = S⋅h =6 15.

Ответ:

 6√15

Специальные программы

Все 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!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!