Какой объем шара, если длина окружности сечения шара плоскостью равна 6π см, а радиус шара, проведенный в точку окружности этого сечения, наклонен к плоскости сечения под углом 60º?
Геометрия11 классОбъем шараобъем шарадлина окружностирадиус шараугол наклонаплоскость сечениягеометрические задачи
Для решения задачи найдем объем шара, используя данные о длине окружности сечения и угле наклона радиуса. Следуем следующим шагам:
Длина окружности сечения (C) равна 6π см. Мы знаем, что длина окружности вычисляется по формуле:
C = 2 * π * r,
где r - радиус окружности. Подставим известное значение:
6π = 2 * π * r.
Теперь делим обе стороны уравнения на 2π:
r = 6π / (2π) = 3 см.
Радиус шара (R) и радиус сечения (r) связаны через угол наклона радиуса шара к плоскости сечения. Мы знаем, что радиус шара образует угол 60º с вертикалью. Используем тригонометрию:
r = R * cos(60º),
где cos(60º) = 0.5. Подставим значение r:
3 = R * 0.5.
Теперь решим уравнение для R:
R = 3 / 0.5 = 6 см.
Объем шара (V) вычисляется по формуле:
V = (4/3) * π * R³.
Подставим найденное значение радиуса R:
V = (4/3) * π * (6)³ = (4/3) * π * 216 = (4 * 216) / 3 * π = 288 * π см³.
Таким образом, объем шара равен 288π см³.