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.
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
Далее воспользуемся свойством секущих:
откуда
Тогда
что и требовалось доказать.
б) Площадь сферического сегмента вычисляется по формуле 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:
По условию r = 13, откуда получаем:
Ответ: б)

