Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Практические занятия по математике.doc
Скачиваний:
4
Добавлен:
01.03.2025
Размер:
5.67 Mб
Скачать

§ 4. Вписанная и описанная сферы

Многогранник называется вписанным в сферу (в шар), если все вершины многогранника принадлежат сфере.

Сфера называется вписанной в многогранник, если все грани многогран­ника касаются сферы.

Сфера называется описанной около цилиндра, если основаниями ци­линдра служат сечения сферы. В этом случае цилиндр называется вписанным в сферу.

Сфера называется вписанной в цилиндр, если основания цилиндра и все его образующие касаются сферы. В этом случае цилиндр называется описанным около сферы.

В цилиндр можно вписать сферу только в том случае, если цилиндр равносторонний (осевое сечение цилиндра—квадрат).

Сфера называется описанной около конуса, если основанием конуса служит сечение сферы, а вершина конуса лежит на сфере. В этом случае конус называется вписанным в сферу.

Сфера называется вписанной в конус, если основание конуса и все его образующие касаются сферы. В этом случае конус называется описанным около сферы. В любой конус можно вписать сферу.

В усеченный конус можно вписать сферу только в том случае, если длина образующей равна сумме длин радиусов оснований.

  1. Ребро куба равно а. Найдите радиусы вписанного в куб и описанного около него шаров.

  2. Измерения прямоугольного параллелепипеда равны 4, 6 и 12 см. Вычислите длину радиуса описанной сферы.

  3. Высота правильной шестиугольной призмы равна 8 см, а диагональ боковой грани равна 13 см. Вычислите длину радиуса описанного шара.

  4. Около шара радиуса R описана правильная шестиугольная призма. Вычислите площадь ее полной поверхности.

  5. В правильной четырехугольной пирамиде высота равна h, а боковое ребро равно Ъ. Вычислите длину радиуса описанной сферы.

  6. Ребро правильного тетраэдра равно а. Вычислите длины радиусов описанного и вписанного шаров.

  7. В правильной пирамиде боковое ребро, равное Ъ, состав­ляет с основанием угол а. Вычислите длину радиуса описанного шара.

  8. В шар радиуса R вписана правильная четырехугольная пирамида, боковое ребро которой составляет с основанием угол а. Вычислите длину бокового ребра.

  9. Найдите радиус шара, вписанного в правильную четырех­угольную пирамиду, высота которой равна h и двугранный угол при основании равен а.

  10. Высота правильной треугольной пирамиды равна А, а боковые ребра взаимно перпендикулярны. Вычислите радиус впи­санной сферы.

  11. В правильной треугольной усеченной пирамиде высота равна

см, а радиусы окружностей, описанных около оснований, равны 5 и 12 см. Вычислите длину радиуса описанного шара.

  1. В правильной шестиугольной усеченной пирамиде стороны оснований равны 3 и 4 см, высота равна 7 см. Вычислите длину радиуса описанного шара.

  2. Около цилиндра с радиусом 2 см и образующей 3 см описана сфера. Вычислите ее радиус.

  3. В равносторонний цилиндр с радиусом 5 см вписана сфера. Вычислите площадь сечения, перпендикулярного оси цилиндра и проведенного на расстоянии 3 см от центра сферы.

  4. Высота конуса равна h, а его образующая равна /. Найдите радиус описанной сферы.

  5. В конус, у которого радрус основания г, а образующая /, вписана сфера. Вычислите длину линии, по которой сфера касается боковой поверхности конуса.

  6. Высота конуса равна 20 см, образующая равна 25 см. Вычислите радиус вписанного полушара, основание которого лежит на основании конуса.

  7. В конусе образующая, длина которой равна /, составляет с основанием угол а. Вычислите длину радиуса: 1) описанного шара;

вписанного шара.

  1. В сферу радиуса R вписан конус с высотой А. Вычислите площадь осевого сечения конуса.

  2. Площадь осевого сечения конуса равна 5, образующая составляет с основанием конуса угол а. Найдите радиус вписанной в конус сферы.

  3. Около сферы радиуса R описан усеченный конус, образую­щая которого составляет с основанием угол а. Вычислите площадь осевого сечения конуса.

  4. Радиусы оснований усеченного конуса равны 3 и 4 см; высота равна 7 см. Вычислите радиус описанной сферы.

  5. Вокруг сферы описан усеченный конус, радиусы оснований которого R и г. Найдите радиус сферы.

  6. Радиус сферического сектора равен R, а дуга в осевом сечении равна 60°. Вычислите радиус вписанной в него сферы и длину окружности, по которой они касаются.

  7. Вычислите радиус шара, вписанного в шаровой сектор, если центральный угол сектора равен а, а радиус этого сек­тора R.

  8. Радиус сферического сегмента равен г, а дуга в осе­вом сечении равна а. Вычислите радиус вписанной в сегмент сферы.

  9. В сферический сектор впцсаны два взаимно касающихся шара, радиусы которых равны 10 и 30 см. Вычислите радиус данного сектора.

  1. В цилиндре проведена плоскость, параллельная оси и отсекающая от окружности основания дугу в 120°. Вычислите площадь сечения, если длина оси равна 10 см, а ее расстояние от секущей плоскости равно 2 см.

  2. Ребро куба равно а; диагональ куба служит осью цилиндри­ческой поверхности, касающейся: 1) ребра куба; 2) диагонали грани куба. Найдите радиус цилиндрической поверхности.

  3. Высота цилиндра равна 15 см, а радиус его основания равен 10 см. Концы данного отрезка, имеющего длину Зх/41 см, лежат на окружностях обоих оснований. Найдите кратчайшее расстояние от этого отрезка до оси цилиндра.

  4. Радиус основания конуса равен R, а образующая наклонена к плоскости основания под углом а. В этом конусе через его вершину под углом ф к высоте проведена плоскость. Вычислите площадь полученного сечения.

  5. Основанием прямой призмы служит равнобедренная трапе­ция с острым углом а. В призму вписан конус так, что его основание вписано в основание призмы, а вершина конуса находится на плоскости другого основания. Найдите площадь полной поверх­ности призмы, зная, что диаметр основания конуса равен d, а угол наклона образующей конуса к плоскости его основания равен ф.

  6. В конусе проведено сечение через его вершину под углом 30° к высоте конуса. Вычислите площадь сечения, если высота конуса равна 3^3 см, а радиус основания равен 5 см.

  7. Основанием пирамиды служит прямоугольный треугольник, катеты которого равны 80 и 60 см. В эту пирамиду вписан конус. Найдите угол между образующей и плоскостью основания конуса, если высота конуса равна 10 см.

  8. Диагонали осевого сечения усеченного конуса взаимно перпендикулярны; высота равна Я. Найдите площадь сечения усеченного конуса, проведенного через середину высоты парал­лельно основаниям.

  9. Диагонали ромба равны 30 и 40 см. Сфера касается всех сторон ромба. Найдите расстояние от центра сферы до плоскости ромба, если радиус сферы равен 13 см.

  10. Радиус шара равен 6 см. Через конец радиуса проведена плоскость под углом 30° к нему. Вычислите площадь сечения шара плоскостью.

  11. На сферу, радиус которой 10 см, наложен ромб так, что каждая сторона его, равная 12,5 см, касается сферы. Плоскость ромба удалена от центра сферы на 8 см. Вычислите площадь ромба.

  12. Радиусы двух шаров равны 16 и 20 см, а расстояние между их центрами равно 25 см. Найдите длину окружности, по которой пересекаются их поверхности.

  13. Радиус сферического сегмента равен г, дуга в осевом сечении

а. Вычислите: 1) длину его основания; 2) высоту.

ЗАЧЕТНАЯ РАБОТА

  1. вариант

  1. В конус вписан равносторон­ний цилиндр. Найдите высоту ци­линдра, если высота конуса равна Я и угол при вершине осевого сечения равен а.

  2. Вокруг шара описана прямая призма, основание которой—ромб с диагоналями 6 и 8 см. Вычислите площадь полной поверхности приз­мы.

  1. вариант 1) Сечение цилиндра плоскостью, параллельной его высоте,— квадрат. Секущая плоскость отстоит от оси цилиндра на расстояние d и отсекает от окружности оснований дугу а. Вычислите площадь сечения.

  1. Сторона основания правиль­ной четырехугольной пирамиды рав­на а, а двугранный угол при основа­нии равен а. Вычислите радиус впи­санного в нее шара.