Шар касается сторон треугольника ABC, где AB = 4, BC = 5 и AC = 7. Расстояние от центра O шара до плоскости ABCравно Найдите объем шара.
Решение.
Пусть шар касается сторон BC, AB и AC в точках M, N, K соответственно. Проведем перпендикуляр OO1 к плоскости треугольника ABC. Радиусы OM, ON и OK перпендикулярны к сторонам треугольника. По теореме о трех перпендикулярах отрезки O1M, O1N, O1K перпендикулярны сторонам BC, AB и AC соответственно. Заметим, что прямоугольные треугольники OO1M, OO1N и OO1K равны по общему катету и гипотенузе, значит, Поскольку точка O1 равноудалена от сторон треугольника ABC, то она является центром вписанной окружности.
Найдем площадь треугольника ABC по формуле Герона:
Найдем радиус вписанной окружности и формулы
В прямоугольном треугольнике по теореме Пифагора найдем радиус шара, имеем:
Шар касается сторон треугольника ABC, у которого AB = 14, AC = 9 и BC = 13. Расстояние от центра O шара до плоскости ABC равно Найдите площадь поверхности шара.
Решение.
Пусть шар касается сторон BC, AB и AC в точках M, N, K соответственно. Проведем перпендикуляр OO1 к плоскости треугольника ABC. Радиусы OM, ON и OK перпендикулярны к сторонам треугольника. По теореме о трех перпендикулярах отрезки O1M, O1N, O1K перпендикулярны сторонам BC, AB и AC соответственно. Заметим, что прямоугольные треугольники OO1M, OO1N и OO1K равны по общему катету и гипотенузе, значит, Поскольку точка O1 равноудалена от сторон треугольника ABC, то она является центром вписанной окружности.
Найдем площадь треугольника ABC по формуле Герона:
Найдем радиус вписанной окружности и формулы
В прямоугольном треугольнике по теореме Пифагора найдем радиус шара, имеем:
На поверхности шара даны три такие точки A, B и C, что AB = 8, BC = 15 и AC = 17. Центр шара находится на расстоянии от плоскости ABC. Найдите площадь поверхности шара.
Решение.
По теореме, обратной теореме Пифагора ABC— прямоугольный треугольник, AC — гипотенуза. Сечение шара плоскостью ABC — окружность. Центр этой окружности лежит на середине гипотенузы AC, то есть По теореме о сечении шара плоскостью отрезок OK перпендикулярен плоскости сечения, следовательно, треугольник KOC является прямоугольным. Тогда OC (радиус шара) равен
На поверхности шара с центром в точке O выбраны точки A, B и C так, что у пирамиды OABC все ребра равны. Найдите объем шара, если точка O удалена от плоскости ABC на
Решение.
Сечением шара плоскостью ABC является круг с центром O1. Пирамида OABC — правильная пирамида. Точка O1 — центр описанной окружности равностороннего треугольника ABC. Отрезок OO1 — высота пирамиды OABC. Пусть ребро пирамиды равно a, тогда радиус AO1 равен В прямоугольном треугольнике AO1O по теореме Пифагора имеем:
Следовательно, радиус шара Таким образом, объем шара равен