Дано: сфера, описанная около FABC - треугольная пирамида, ABC - правильный, FC=5, FO=4, FO - высота пирамиды, O1 - центр сферы, O1S перпендикулярна FC, FS=SC Найти R сферы
Для решения данной задачи, мы можем использовать теорему Пифагора и свойства правильных треугольников.
Шаг 1: Рисуем схему и обозначения
Нам дана треугольная пирамида FABC, где ABC - правильный треугольник, FC = 5, FO = 4. O1 - центр сферы, а O1S перпендикулярна FC и FS = SC.
F
/|\
/ | \
/ | \
A---O1--B
\ | /
\ | /
\|/
C
Шаг 2: Найдем FS (так как FS = SC)
Мы знаем, что FS = SC, а также FC = 5, поэтому SC = 5 - FS. Заметим, что треугольник FCO1 прямоугольный (O1S перпендикулярна FC), поэтому можно использовать теорему Пифагора, чтобы найти FS:
Шаг 1: Рисуем схему и обозначения
Нам дана треугольная пирамида FABC, где ABC - правильный треугольник, FC = 5, FO = 4. O1 - центр сферы, а O1S перпендикулярна FC и FS = SC.
F
/|\
/ | \
/ | \
A---O1--B
\ | /
\ | /
\|/
C
Шаг 2: Найдем FS (так как FS = SC)
Мы знаем, что FS = SC, а также FC = 5, поэтому SC = 5 - FS. Заметим, что треугольник FCO1 прямоугольный (O1S перпендикулярна FC), поэтому можно использовать теорему Пифагора, чтобы найти FS:
FS^2 + O1S^2 = FO^2
FS^2 + O1S^2 = 4^2
FS^2 + O1S^2 = 16 (уравнение 1)
Шаг 3: Найдем FS и SC (так как FS = SC)
Известно, что FS = SC, поэтому мы можем заменить FS в уравнении 1 на SC:
SC^2 + O1S^2 = 16 (уравнение 2)
Шаг 4: Решим уравнение 2 относительно O1S
SC^2 + O1S^2 = 16
Мы знаем, что SC = 5 - FS, поэтому заменим SC в уравнении:
(5 - FS)^2 + O1S^2 = 16
(5 - FS)(5 - FS) + O1S^2 = 16
25 - 10FS + FS^2 + O1S^2 = 16
25 - 10FS + O1S^2 = 16 (уравнение 3)
Шаг 5: Найдем O1S
Мы знаем, что O1S^2 + FS^2 = 16 (уравнение 1), поэтому заменим O1S^2 в уравнении 3 на (16 - FS^2):
25 - 10FS + O1S^2 = 16
25 - 10FS + (16 - FS^2) = 16
9 - 10FS + FS^2 = 0
Получаем квадратное уравнение относительно FS:
FS^2 - 10FS + 9 = 0
Для решения этого квадратного уравнения, мы можем использовать формулу дискриминанта:
D = b^2 - 4ac
Где a = 1, b = -10 и c = 9.
D = (-10)^2 - 4(1)(9)
D = 100 - 36
D = 64
Шаг 6: Найдем FS
Выразим FS с помощью формулы:
FS = (-b +/- sqrt(D)) / 2a
FS = (-(-10) +/- sqrt(64)) / 2(1)
FS = (10 +/- 8) / 2
FS1 = (10 + 8) / 2 = 9
FS2 = (10 - 8) / 2 = 1
Мы получили два значения для FS: FS1 = 9 и FS2 = 1. Однако, заметим, что FS не может быть больше FC, поэтому FS = 1.
Шаг 7: Найдем SC
Мы знаем, что SC = 5 - FS, поэтому SC = 5 - 1 = 4.
Шаг 8: Найдем O1S
Мы знаем, что O1S^2 + FS^2 = 16, поэтому O1S^2 + 1^2 = 16.
O1S^2 + 1 = 16
O1S^2 = 16 - 1
O1S^2 = 15
Шаг 9: Найдем R сферы
Мы знаем, что R = O1S + FS, поэтому R = sqrt(15) + 1.
Таким образом, R сферы равен sqrt(15) + 1.