ЗАДАЧИ
problems.ru
О проекте | Об авторах | Справочник
Каталог по темам | по источникам |
К задаче N

Проект МЦНМО
при участии
школы 57
Задача 109335
Темы:    [ Правильная пирамида ]
[ Сфера, касающаяся ребер или сторон пирамиды ]
Сложность: 3
Классы: 10,11
В корзину
Прислать комментарий

Условие

Сторона основания правильной четырёхугольной пирамиды равна a, боковое ребро равно b. Найдите радиус шара, касающегося плоскости основания и боковых рёбер пирамиды.

Решение

Пусть PM ─ высота правильной треугольной пирамиды PABCD, r ─ искомый радиус. Поскольку пирамида правильная, центр Q сферы, касающейся плоскости основания и боковых рёбер пирамиды, лежит на прямой PM, а точка касания сферы с плоскостью основания совпадает с точкой M. Если L ─ точка касания сферы с боковым ребром AP, то

QL ⊥ AP,    AM = 
a
2
,    AL = AM = 
a
2
,

PL = AP − PL = b − 
a
2
 = 
b2 − a
    2    
.

Из прямоугольного треугольника AMP находим, что

PM = 
AP² − AM²
 = 
b² − (
a
2
)
²
 
 = 
2b² −a²
     2     
.

Из подобия прямоугольных треугольников PLQ и PMA следует, что QL : PL = AM : PM. Следовательно,

r = QL = PL · 
AM
PM
 = 
b2 − a
    2    
 · 
      a      
2
 
2b² −a²
 
     2     
 = 
 a(b2 − a
22b² − a²
.

Источники и прецеденты использования

web-сайт
Название Система задач по геометрии Р.К.Гордина
URL http://zadachi.mccme.ru
задача
Номер 8374

© 2004-... МЦНМО (о копирайте)
Пишите нам

Проект осуществляется при поддержке Департамента образования г.Москвы и ФЦП "Кадры" .