Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Задание № 1648
i

Фи­гу­ра ABCDA1B1C1D1  — куб, длина ребра ко­то­ро­го равна 4 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 15 конец ар­гу­мен­та . Сфера про­хо­дит через его вер­ши­ны A и C1 и се­ре­ди­ны ребер AA1 и DD1. Най­ди­те пло­щадь сферы S и в ответ за­пи­ши­те зна­че­ние вы­ра­же­ния  дробь: чис­ли­тель: S, зна­ме­на­тель: Пи конец дроби .

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Пусть P и Q  — се­ре­ди­ны ребер AA1 и DD1, со­от­вет­ствен­но. Се­че­ни­ем сферы плос­ко­стью APQ яв­ля­ет­ся окруж­ность, опи­сан­ная около этого тре­уголь­ни­ка, и, сле­до­ва­тель­но, пря­мо­уголь­ни­ка APQD, сле­до­ва­тель­но, точка D также лежит на сфере. Ана­ло­гич­но, для плос­ко­сти ADC1, точка B1 также лежит на сфере.

Центр сферы яв­ля­ет­ся точ­кой рав­но­уда­лен­ной от точек A, P, Q, D, сле­до­ва­тель­но, лежит на пря­мой про­хо­дя­щей через R  — центр че­ты­рех­уголь­ни­ка APQD пер­пен­ди­ку­ляр­но к плос­ко­сти APQD. Ана­ло­гич­но, для точек A, B1, C1, D, центр лежит на пря­мой про­хо­дя­щей через O  — центр че­ты­рех­уголь­ни­ка AB1C1D (центр куба) пер­пен­ди­ку­ляр­но плос­ко­сти AB1C1D. Обе эти пря­мые лежат в се­ре­дин­ном се­че­нии куба KLMN, где K, L, M, N  — се­ре­ди­ны ребер AD, A1D1, B1С1, BC, со­от­вет­ствен­но. Точка их пе­ре­се­че­ния Z  — центр сферы. Не­труд­но про­ве­рить, что она рав­но­уда­ле­на от всех из­вест­ных точек, ле­жа­щих на сфере. Най­дем квад­рат ра­ди­у­са сферы

RK=SN=SZ= дробь: чис­ли­тель: RS, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: KN, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: AB, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 15 конец ар­гу­мен­та , RZ=3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 15 конец ар­гу­мен­та ,

 RD в квад­ра­те = KD в квад­ра­те плюс RK в квад­ра­те =75, R в квад­ра­те = RD в квад­ра­те плюс RZ в квад­ра­те =210.

Тогда пло­щадь по­верх­но­сти сферы равна S=4 Пи R в квад­ра­те =840 Пи .

 

Ответ: 840.


Аналоги к заданию № 1615: 1648 Все

Источник: Цен­тра­ли­зо­ван­ное те­сти­ро­ва­ние по ма­те­ма­ти­ке, 2020
Сложность: V