Главная / ЕГЭ Математика. Профильный уровень / Задание №10 / ID 66521
ID 66521 ЕГЭ Математика. Профильный уровень Линия №10 СдамГИА ID: 509474 Т1. Планиметрия
✈️ TG ВК Следующая ⏭️
Внутри правильного тетраэдра с ребром a‍ расположены четыре равных шара. Каждый шар касается трёх других и трёх граней тетраэдра. Найдите радиусы шаров.
Чертеж к задаче
💡 Пошаговый разбор и решение:
[рис.] Пусть r  — ‍ искомый радиус. Соединим попарно центры шаров. Получим правильный тетраэдр со стороной 2r.‍ Так как шары вписаны в трёхгранные углы при вершинах правильного тетраэдра, то их центры лежат на соответствующих высотах тетраэдра. Поэтому центр правильного тетраэдра с вершинами в центрах данных шаров совпадает с центром O‍ данного правильного тетраэдра.
Пусть шар радиуса r‍ с центром O‍1,‍ вписанный в трёхгранный угол с вершиной D,‍ касается плоскости грани ABD‍ данного правильного тетраэдра ABCD‍ со стороной a‍ в точке P.‍
Тогда

$O_1P=r,OD= $\frac{3}{4}$ \cdot $\frac{1}{3}$ a $\sqrt{6}$ = \frac{a $\sqrt{6}$}{4} ,OO_1 = $\frac{3}{4}$ \cdot $\frac{1}{3}$ \cdot 2r $\sqrt{6}$ = \frac{r $\sqrt{6}$}{2}$
$O_1D=OD - OO_1= \frac{a $\sqrt{6}$}{4} - \frac{r $\sqrt{6}$}{2} = \frac{$\sqrt{6}$ ( a - 2r )}{4}$

Пусть M  — ‍ центр основания ABC,‍ K  — ‍ середина AB,‍ φ  — ‍ угол между высотой тетраэдра и плоскостью его грани. Из прямоугольного треугольника DMK‍ находим, что

$\sin \varphi = $\frac{MK}{DK}$ = \frac{\frac{a $\sqrt{3}$}{6} ,}{\frac{a $\sqrt{3}$}{2}} = \frac{1}{3}$

Значит, $O_1D= \frac{O_1P}{\sin \varphi}$ или $\frac{$\sqrt{6}$ ( a - 2r )}{4} =3r$ откуда находим, что $r= \frac{a ( $\sqrt{6}$ - 1 )}{10}$

Ответ: $r= \frac{a ( $\sqrt{6}$ - 1 )}{10}$
Правильный ответ: $r= дробь: числитель: a левая круглая скобка корень из 6 минус 1 правая круглая скобка , знаменатель: 10 конец дроби$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 69766 • Задание №16
Цена производителя на некоторое изделие составляет 25 рублей. Прежде чем попасть на прилавок магазина, изделие...
Смотреть разбор ↗
ID 70882 • Задание №18
Найдите все значения a, при каждом из которых система уравнений $система выражений дробь: числитель: xy в ква...
Смотреть разбор ↗
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:

Критерии оценивания выполнения задания | Баллы

Имеется верное доказательство утверждения пункта а), и обоснованно получен верный ответ в пункте б) | 3

Получен обоснованный ответ в пункте б)
ИЛИ
имеется верное доказательство утверждения пункта а), и при обоснованном решении пункта б) получен неверный ответ из-за арифметической ошибки | 2

Имеется верное доказательство утверждения пункта а),
ИЛИ
при обоснованном решении пункта б) получен неверный ответ из-за арифметической ошибки,
ИЛИ
обоснованно получен верный ответ в пункте б) с использованием утверждения пункта а), при этом пункт а) не выполнен | 1

Решение не соответствует ни одному из критериев, приведённых выше | 0

Максимальный балл | 3
🔗 Другие задания линии №10 по предмету Математика. Профильный уровень:
ID 66389 В 2008 году в городском квартале проживало $40 \thinspace 000$ человек. В 2009 году, в результа... ID 66390 В понедельник акции компании подорожали на некоторое количество процентов, а во вторник подешев... ID 66391 Четыре одинаковые рубашки дешевле куртки на 8%. На сколько процентов пять таких же рубашек доро... ID 66392 Семья состоит из мужа, жены и их дочери студентки. Если бы зарплата мужа увеличилась вдвое, общ... ID 66393 Цена холодильника в магазине ежегодно уменьшается на одно и то же число процентов от предыдущей...
← Предыдущее задание 📚 Все задания по предмету Следующее задание →