Каково выражение для радиуса сферы, если расстояние между параллельными сечениями, отличающимися по площади, составляет
Каково выражение для радиуса сферы, если расстояние между параллельными сечениями, отличающимися по площади, составляет p ед. изм., а радиусы этих сечений равны t ед. изм. и n ед. изм.?
04.01.2025 19:20
Для нахождения радиуса сферы по заданным параметрам, нам понадобится использовать формулы, связанные с параллельными сечениями. Рассмотрим следующие шаги:
1. Сначала найдем разность площадей двух параллельных сечений. Значение этой разности равно \(S_2 - S_1 = p\), где \(S_1\) - площадь первого сечения, а \(S_2\) - площадь второго сечения.
2. Затем воспользуемся формулой для площади параллельного сечения сферы: \(S = 4\pi r^2\), где \(S\) - площадь сечения, а \(r\) - радиус сферы.
3. Подставим найденные значения площадей сечений в формулу: \(4\pi (r_2^2 - r_1^2) = p\), где \(r_1\) и \(r_2\) - радиусы этих сечений.
4. Разложим скобки и приведем подобные слагаемые: \(4\pi (r_2^2 - r_1^2) = p\).
5. Далее решим полученное уравнение относительно радиуса \(r\):
\(4\pi (r_2^2 - r_1^2) = p\) \\
\(r_2^2 - r_1^2 = \frac{p}{4\pi}\) \\
\(r^2 = \frac{p}{4\pi} + r_1^2\) \\
\(r = \sqrt{\frac{p}{4\pi} + r_1^2}\)
Таким образом, выражение для радиуса сферы равно \(\sqrt{\frac{p}{4\pi} + r_1^2}\).
Доп. материал:
Пусть \(p = 10\) ед. изм., \(r_1 = 2\) ед. изм. и \(r_2 = 5\) ед. изм.
Подставим значения в выражение для радиуса сферы:
\(r = \sqrt{\frac{10}{4\pi} + 2^2}\)
Расчитаем:
\(r = \sqrt{\frac{10}{4\pi} + 4}\)
\(r \approx 3.1309\) ед. изм.
Совет:
Для лучшего понимания и запоминания формулы радиуса сферы, рекомендуется рассмотреть геометрическую интерпретацию задачи. Визуализируйте процесс сечения сферы и представьте себе, как меняется площадь сечения при изменении радиусов. Также умение работать с формулами площадей параллельных сечений сферы поможет с легкостью решать подобные задачи.
Упражнение:
Решите задачу при \(p = 15\) ед. изм., \(r_1 = 3\) ед. изм. и \(r_2 = 6\) ед. изм.