На якій відстані від центра кулі розташовано площину, яка створює переріз, який має площу, що дорівнює половині площі

На якій відстані від центра кулі розташовано площину, яка створює переріз, який має площу, що дорівнює половині площі великого круга даної кулі?

Исчерпывающий ответ:

Тема: Разрез круглой поверхности

Объяснение:
Чтобы решить эту задачу, давайте рассмотрим круглую поверхность с центром в центре сферы. Пусть r — радиус сферы, и пусть d — расстояние от центра сферы до плоскости, которая создает разрез.

Теперь мы можем начать решение задачи. Первым шагом мы должны найти площадь большого круга, который является поверхностью нашей сферы. Площадь большого круга можно вычислить с помощью формулы площади круга: S_1 = π * r^2.

Далее, нам нужно найти половину площади большого круга, что примерно соответствует площади разреза. Площадь разреза равна половине S_1, то есть S_2 = 0.5 * S_1.

Теперь мы можем использовать формулу площади сегмента сферы, чтобы найти расстояние d. Формула площади сегмента сферы имеет вид:

S_segment = 2 * r * d

Мы хотим, чтобы S_segment был равен S_2, поэтому мы можем записать следующее уравнение и решить его относительно d:

0.5 * S_1 = 2 * r * d

Раскрывая это уравнение, мы получим:

π * r^2 = 4 * r * d

Очевидно, что r сокращается, и мы можем найти значение d:

d = (π * r) / 4

Пример использования:
Пусть у нас есть сфера радиусом 10 см. Найдем расстояние d от центра сферы до плоскости разреза.

d = (π * 10) / 4

d = 7.85 см (округляем до двух знаков после запятой)

Совет:
Чтобы лучше понять эту тему, вы можете визуализировать сферу и плоскость разреза на бумаге или в компьютерной программе. Также полезно знать формулы площади круга и площади сегмента сферы.

Упражнение:
У сферы радиусом 6 см найдите расстояние d от центра сферы до плоскости разреза, если площадь разреза составляет четверть площади большого круга.

Покажи ответ друзьям: