Три шара радиусами R касаются друг друга и каждый из них касается боковой поверхности...

0 голосов
53 просмотров

Три шара радиусами R касаются друг друга и каждый из них касается боковой поверхности конуса. Центры шаров находятся вне конуса. Высота конуса перпендикулярна плоскости содержащей центры шаров. Угол между высотой и образующей равен ф. Найдите расстояние от вершины конуса до плоскости а.


Геометрия (189 баллов) | 53 просмотров
Дан 1 ответ
0 голосов
Правильный ответ

Если под плоскостью а понимать плоскость, проходящая по нижней части шаров, то решение будет таким:
Оси шаров образуют равносторонний треугольник со стороной 2R.
Расстояние в плане от оси шара до оси конуса (обозначим его АО) равно 2/3 высоты (она же и медиана) этого треугольника.
 АО = (2/3)*(2R√3)/2) = 2R√3 / 3 = 2R / √3.
Проведём сечение по оси одного их шаров и по оси конуса.
Расстояние от оси шара до образующей конуса равно R*tg(90-
ф)/2).
 Расстояние от образующей до оси конуса (радиус конуса) равно:
(2R / √3) - R*tg(90-ф)/2).
Отсюда искомая величина (это высота конуса до основания шаров) равна ((2R / √3) - R*tg(90-ф)/2)) / tg Ф.
Для примера приводится чертёж с разрезом по оси шара радиусом 10 и углом Ф=20°.
3 = 1.732051 
  
R/V3*tgφ=  15.86257
2-V3*ctg(φ/2) =0.787204968 = 12.48709
2R/V3 = 11.5470.


image
(309k баллов)
0

Как нашли расстояние от оси шара до образующей конуса равно?

0

Расстояние от оси шара до образующей конуса равно R*tg(90-ф)/2). Угол у центра шара между нормалями к касательным равен 90-ф. А в точку пересечения угол равен (90-ф)/2