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#51628

Основанием треугольной пирамиды SABC  является правильный треугольник ABC  со стороной 8.  Боковое ребро SC  перпендикулярно основанию и имеет длину 15.  Сфера, центр O  которой лежит в плоскости SBC,  касается рёбер SA  , AB  и AC  в точках A1,B1  и C1  соответственно. Найдите AA1,  расстояние от точки O  до ребра BC,  и радиус сферы.

Источники: Физтех-2010, 11.6 (см. olymp.mipt.ru)

Показать ответ и решение

Обозначим AB = 2b =8,SC =h =15.  Пусть E  и K− проекции точки O  на прямые BC  и SC  соответственно. Пусть OE = x,OA1 = OB1 =OC1 = R  — радиус сферы.

PIC

Так как OE  — перпендикуляр к плоскости ABC  , а OB1 ⊥ AB,  то по теореме о трёх перпендикулярах получаем B1E  ⊥AB  . Аналогично C1E ⊥ AC.  Из равенства прямоугольных треугольников OB1E  и OC1E  следует, что B1E = C1E.  Из равенства прямоугольных треугольников BB1E  и CC1E (  так как ∠B = ∠C = π3) получаем, что BE = CE =b =4.  Тогда                                 √ -
B1B = b2 = C1C,C1A= B1A = 32b,B1E = b23.  Кроме того, из равенств отрезков касательных, проведённых к сфере из точки A,  следует, что AA1 = AB1 = 32b= 6  Для нахождения x  и R  выразим SO  из треугольников SKO  и SOA1.  Так как OK = CE =b  и SK = h− x,  то SO2 =(h− x)2 +b2 = OA21+ SA21,  где OA21 = R2 = OE2+ B1E2 =x2+ 34b2,SA1 = SA− AA1 = √h2-+4b2− 32b.  Следовательно,                     (           )
(h− x)2 +b2 = x2+ 34b2+ √h2-+4b2− 32b,  откуда получаем

x2 +h2− 2xh+ b2 = x2+ 3b2+ h2+4b2+ 9b2− 3b∘h2-+4b2
                   4            4

T. e. x = 3b(√h2+-4b2− 2b)= 12(√15⋅15+-64− 8)= 2(17− 8)= 18.
    2h                30               5         5  Тогда R =∘x2-+-3b2-=∘ 18⋅18+-3⋅16= 4√39
         4      25   4      5  .

Ответ:

 AA = 6,ρ= 18,R= 4√39
   1       5      5

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!