Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 14 № 637854
i

Конус и по­лу­сфе­ра имеют общее ос­но­ва­ние, ра­ди­ус ко­то­ро­го от­но­сит­ся к вы­со­те ко­ну­са как 4 : 7.

а)  До­ка­жи­те, что по­верх­ность по­лу­сфе­ры делит об­ра­зу­ю­щую ко­ну­са в от­но­ше­нии 33 : 32, счи­тая от вер­ши­ны ко­ну­са.

б)  Най­ди­те пло­щадь по­верх­но­сти по­лу­сфе­ры, на­хо­дя­щей­ся внут­ри ко­ну­са, если ра­ди­ус их об­ще­го ос­но­ва­ния равен 13.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  По­стро­им осе­вое се­че­ние ко­ну­са, до­стро­им по­лу­окруж­ность до окруж­но­сти и вве­дем обо­зна­че­ния, как по­ка­за­но на ри­сун­ке. Пусть ра­ди­ус ос­но­ва­ния равен 4t, тогда вы­со­та ко­ну­са равна 7t. По тео­ре­ме Пи­фа­го­ра в тре­уголь­ни­ке  ABO най­дем AB = t ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 65 конец ар­гу­мен­та . Далее вос­поль­зу­ем­ся свой­ством се­ку­щих: AK умно­жить на AB = AP умно­жить на AD, от­ку­да

 AK умно­жить на t ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 65 конец ар­гу­мен­та = 3t умно­жить на 11t рав­но­силь­но AK = дробь: чис­ли­тель: 33 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 65 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 65 конец дроби t.

Тогда

AK : KB = дробь: чис­ли­тель: 33 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 65 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 65 конец дроби : дробь: чис­ли­тель: 65 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 65 конец ар­гу­мен­та минус 33 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 65 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 65 конец дроби = 33:32,

что и тре­бо­ва­лось до­ка­зать.

б)  Пло­щадь сфе­ри­че­ско­го сег­мен­та вы­чис­ля­ет­ся по фор­му­ле S = 2 Пи r h, где r  — ра­ди­ус сферы, h  — вы­со­та сфе­ри­че­ско­го сег­мен­та. Чтобы найти вы­со­ту, про­ве­дем пер­пен­ди­ку­ляр  KL из точки  K на от­ре­зок  AO. Пря­мо­уголь­ные тре­уголь­ни­ки ABO и AKL по­доб­ны по остро­му углу. Из пунк­та  а) сразу сле­ду­ет, что ко­эф­фи­ци­ент по­до­бия этих тре­уголь­ни­ков равен 33/⁠65. Тогда:

h = PL = AL  минус  AP =  дробь: чис­ли­тель: 33, зна­ме­на­тель: 65 конец дроби AO  минус   дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби r =  дробь: чис­ли­тель: 33, зна­ме­на­тель: 65 конец дроби   умно­жить на   дробь: чис­ли­тель: 7, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби  r  минус   дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби r =  дробь: чис­ли­тель: 9, зна­ме­на­тель: конец дроби 65r,

По усло­вию r  =  13, от­ку­да по­лу­ча­ем:

S = 2 Пи r h = 2 Пи умно­жить на r  умно­жить на   дробь: чис­ли­тель: 9, зна­ме­на­тель: конец дроби 65r = дробь: чис­ли­тель: 18, зна­ме­на­тель: 65 конец дроби Пи r в квад­ра­те  = 46,8 Пи .

Ответ: б) 46,8 Пи .

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Име­ет­ся вер­ное до­ка­за­тель­ство утвер­жде­ния пунк­та а), и обос­но­ван­но по­лу­чен вер­ный ответ в пунк­те б)3
По­лу­чен обос­но­ван­ный ответ в пунк­те б)

ИЛИ

име­ет­ся вер­ное до­ка­за­тель­ство утвер­жде­ния пунк­та а), и при обос­но­ван­ном ре­ше­нии пунк­та б) по­лу­чен не­вер­ный ответ из-за ариф­ме­ти­че­ской ошиб­ки

2
Име­ет­ся вер­ное до­ка­за­тель­ство утвер­жде­ния пунк­та а),

ИЛИ

при обос­но­ван­ном ре­ше­нии пунк­та б) по­лу­чен не­вер­ный ответ из-за ариф­ме­ти­че­ской ошиб­ки,

ИЛИ

обос­но­ван­но по­лу­чен вер­ный ответ в пунк­те б) с ис­поль­зо­ва­ни­ем утвер­жде­ния пунк­та а), при этом пункт а) не вы­пол­нен

1
Ре­ше­ние не со­от­вет­ству­ет ни од­но­му из кри­те­ри­ев, при­ведённых выше0
Мак­си­маль­ный балл3
Источник: А. Ларин. Тре­ни­ро­воч­ный ва­ри­ант № 417
Методы геометрии: Свой­ства ка­са­тель­ных, се­ку­щих, Тео­ре­ма Пи­фа­го­ра
Классификатор стереометрии: Де­ле­ние от­рез­ка, Конус, Шар, Ком­би­на­ции круг­лых тел