Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Задание № 391
i

ABCDA1B1C1D1  — куб, длина ребра ко­то­ро­го равна 4 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 6 конец ар­гу­мен­та . Сфера про­хо­дит через его вер­ши­ны В и D1 и се­ре­ди­ны ребер BB1 и CC1. Най­ди­те пло­щадь сферы S, в ответ за­пи­ши­те зна­че­ние вы­ра­же­ния  дробь: чис­ли­тель: S, зна­ме­на­тель: Пи конец дроби .

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Пусть P и Q  — се­ре­ди­ны ребер BB1 и CC1, со­от­вет­ствен­но. Се­че­ни­ем сферы плос­ко­стью BPQ яв­ля­ет­ся окруж­ность, опи­сан­ная около этого тре­уголь­ни­ка, и, сле­до­ва­тель­но, пря­мо­уголь­ни­ка BPQC, сле­до­ва­тель­но, точка C также лежит на сфере. Ана­ло­гич­но, для плос­ко­сти BCD1, точка A1 также лежит на сфере.

Центр сферы яв­ля­ет­ся точ­кой рав­но­уда­лен­ной от точек B, P, Q, C, сле­до­ва­тель­но, лежит на пря­мой про­хо­дя­щей через R  — центр че­ты­рех­уголь­ни­ка BPQC пер­пен­ди­ку­ляр­но к плос­ко­сти BPQC. Ана­ло­гич­но, для точек B, A1, D1, C, центр лежит на пря­мой про­хо­дя­щей через O  — центр че­ты­рех­уголь­ни­ка BA1D1C (центр куба) пер­пен­ди­ку­ляр­но плос­ко­сти BA1D1C. Обе эти пря­мые лежат в се­ре­дин­ном се­че­нии куба KLMN, где K, L, M, N  — се­ре­ди­ны ребер BC, B1C1, A1D1, AD, со­от­вет­ствен­но. Точка их пе­ре­се­че­ния Z  — центр сферы. Не­труд­но про­ве­рить, что она рав­но­уда­ле­на от всех из­вест­ных точек, ле­жа­щих на сфере. Най­дем квад­рат ра­ди­у­са сферы

RK=SN=SZ= дробь: чис­ли­тель: RS, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: KN, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: AB, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 6 конец ар­гу­мен­та , RZ=3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 6 конец ар­гу­мен­та ,

 RC в квад­ра­те = KC в квад­ра­те плюс RK в квад­ра­те =30,

R в квад­ра­те = RC в квад­ра­те плюс RZ в квад­ра­те =84.

Тогда пло­щадь по­верх­но­сти сферы равна S=4 Пи R в квад­ра­те =336 Пи .

 

Ответ: 336.

Сложность: V