Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д10 C2 № 505653
i

В усе­чен­ный конус, об­ра­зу­ю­щая ко­то­ро­го на­кло­не­на под углом 45 гра­ду­сов к ниж­не­му ос­но­ва­нию, впи­сан шар. Найти от­но­ше­ние ве­ли­чи­ны бо­ко­вой по­верх­но­сти усе­чен­но­го ко­ну­са к ве­ли­чи­не по­верх­но­сти шара.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Рас­смот­рим осе­вое се­че­ние ко­ну­са. В нем по­лу­чит­ся тра­пе­ция ABCD, \angle A=\angle D=45 гра­ду­сов, в ко­то­рую впи­са­на окруж­ность. Про­ве­дем вы­со­ты BG и CH из точек B и C. Тогда

AG=BG=CH=HD, AB=CD= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та BG,

кроме того из опи­сан­но­сти

2AB=AB плюс CD=AD плюс BC=AG плюс GH плюс HD плюс BC=2AG плюс 2BC,

по­это­му

BC=AB минус AG= левая круг­лая скоб­ка ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка AG, AD=BC плюс 2AG= левая круг­лая скоб­ка ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка AG.

Ра­ди­ус окруж­но­сти (он же ра­ди­ус впи­сан­ной в конус сферы) равен  дробь: чис­ли­тель: AG, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби . Тогда пло­щадь сферы со­став­ля­ет  Пи AG в квад­ра­те .

До­стро­им те­перь усе­чен­ный конус до ко­ну­са. Тра­пе­ция при этом до­стро­ит­ся до тре­уголь­ни­ка, он будет пря­мо­уголь­ный и рав­но­бед­рен­ный, по­это­му его ка­те­ты со­ста­вят  дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та плюс 1, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та конец дроби AG. Это об­ра­зу­ю­щая ко­ну­са. Из нее

 дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та плюс 1, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та конец дроби AG минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та AG= дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та минус 1, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та конец дроби AG   — до­бав­лен­ный кусок.

По­это­му пло­щадь бо­ко­вой по­верх­но­сти усе­чен­но­го ко­ну­са будет

 дробь: чис­ли­тель: Пи левая круг­лая скоб­ка ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те минус Пи левая круг­лая скоб­ка ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та конец дроби AG в квад­ра­те =2 Пи AG в квад­ра­те

По­это­му ис­ко­мое от­но­ше­ние равно 2.

 

Ответ: 2.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Обос­но­ван­но по­лу­чен вер­ный ответ.2
Ре­ше­ние со­дер­жит обос­но­ван­ный пе­ре­ход к пла­ни­мет­ри­че­ской за­да­че, но по­лу­чен не­вер­ный ответ или ре­ше­ние не за­кон­че­но

ИЛИ

при пра­виль­ном от­ве­те ре­ше­ние не­до­ста­точ­но обос­но­ва­но.

1
Ре­ше­ние не со­от­вет­ству­ет ни од­но­му из кри­те­ри­ев, пе­ре­чис­лен­ных выше.0
Источник: А. Ларин: Тре­ни­ро­воч­ный ва­ри­ант № 50
Классификатор стереометрии: Ком­би­на­ции круг­лых тел, Усе­чен­ный конус, Шар