Объясните почему: "в усеченный конус можно вписать сферу тогда и только тогда, когда...

Question

Объясните почему: "в усеченный конус можно вписать сферу тогда и только тогда, когда образующая усеченного конуса равна сумме радиусов оснований"? Я знаю, что сфера называется вписанной в усеченный конус, если она касается всех образующих и обоих оснований конуса, но всё равно не понимаю откуда такое следствие.

Answer 1

Любое осевое сечение усеченного конуса - это равнобедренная трапеция (причем одна и та же, конус - фигура вращения), а осевое сечение сферы (и вообще любое сечение сферы) - это окружность. 

Если можно вписать сферу в конус, значит в любое осевое сечение можно вписать окружность. А в описанной равнобедренной трапеции боковая сторона равна полусумме оснований. И наоборот, если равна - то можно вписать.

Отсюда следует и утверждение задачи.

 

Вообще,  базовое утверждение касается описанных выпуклых четырехугольников - у них суммы противоположных сторон равны. И наоборот - если равны, то можно вписать окружность.