Образующая усеченного конуса равна 2√3 см, а радиус меньшего основания √3 см. Найдите радиус сферы, описанной вокруг данного усеченного конуса, если угол между его образующей и большим основанием равен 60 °.
Объяснение:
В осевом сечении данной комбинации тел получается равнобедренная трапеция , вписанная в окружность.
АВСМ-равнобедренная трапеция , О-центр описанной окружности., АВ=СМ=2√3, ВС=2√3, ∠СМА=60°. Найти R.
Пусть ВН⊥АМ, СК⊥АМ.Тогда НВСК-прямоугольник, ВС=НК=2√3 см
ΔСКМ прямоугольный. cos60°=КМ/(2√3) , КМ=√3 см ⇒АН=√3см,
sin60°=CК/(2√3) , СК=3 см .
Найдем АК=АН+НК=3√3 (см) и АМ=2√3+2√3=4√3 (см).
ΔАСК-прямоугольный , по т. Пифагора
АС=√ ( (3√3)²+3²)=√36=6 (см)
ΔАСМ , вычислим АМ² , АС²+СМ², затем сравним.
АМ²=(4√3)²=48,
АС²+СМ²=6²+(2√3)²=36+12=48.
Получили АМ²=АС²+СМ² ⇒ ΔАСМ-прямоугольный , по т. обратной т. Пифагора и ∠АСМ=90° ⇒ центр описанной окружности лежит на середине АМ ⇒
R=2√3 cv
Угол С – угол между векторами АС и ВС.
1) Найдем координаты векторов АС и ВС.
Чтобы найти координаты вектора, нужно найти разность соответствующих координат точки конца вектора и начала.
Найдем координаты вектора АС:
АС (хс – ха; ус – уа);
АС (4 – 1; 5 – 1);
АС (3; 4).
Найдем координаты вектора ВС:
ВС (хС – хВ; уС – уВ);
ВС (4 – 4; 5 – 1);
ВС (0; 4).
2) Скалярное произведение векторов:
АС * ВС = 3 * 0 + 4 * 4 = 0 + 16 = 16.
3) Найдем длины векторов АС и ВС.
Квадрат длины вектора равен сумме квадратов его координат.
Найдем длину вектора АС:
|АС|2 = 32 + 42 = 9 + 16 = 25;
|АС| = 5.
Найдем длину вектора ВС:
|ВС|2 = 02 + 42 = 16;
|ВС| = 4.
4) Найдем косинус угла между векторами:
cos С = АС * ВС / (|АС| *|ВС|) = 16 / (5 * 4) = 4/5 = 0,8.
ответ: 0.8
