Какое расстояние от центра шара до вершины угла комнаты, к которой касаются три грани, можно найти, если шар имеет объем 36 пи кубических дециметров и находится внутри прямоугольного параллелепипеда?
Загадочный_Магнат
Чтобы решить данную задачу, нам понадобится знание геометрии и формулы объема шара.
Пусть \(R\) - радиус шара, \(V\) - его объем, \(h\) - расстояние от центра шара до вершины угла комнаты. Мы хотим найти значение переменной \(h\).
Зная формулу объема шара, мы можем записать:
\[\frac{4}{3} \cdot \pi \cdot R^3 = V\]
Подставляя данное значение объема в задаче, получаем:
\[\frac{4}{3} \cdot \pi \cdot R^3 = 36 \pi\]
Для удобства решения задачи, давайте избавимся от лишнего коэффициента \(\frac{4}{3}\). Для этого умножим обе части уравнения на \(\frac{3}{4}\):
\[\pi \cdot R^3 = 36 \pi \cdot \frac{3}{4}\]
Упрощая, получаем:
\[R^3 = 27\]
Далее, найдем радиус \(R\). Для этого извлечем кубический корень из обеих частей уравнения:
\[R = \sqrt[3]{27}\]
Упрощая, получаем:
\[R = 3\]
Теперь, когда у нас есть значение радиуса, мы можем перейти к поиску расстояния \(h\).
Обратите внимание, что шар касается трех граней комнаты. Поскольку прямоугольный параллелепипед имеет прямые углы, каждая грань прилегает к двум другим граням под прямыми углами.
В таком случае, мы можем рассмотреть прямоугольный треугольник, образованный половиной диагонали грани прямоугольного параллелепипеда, радиусом шара и искомым расстоянием \(h\).
Применим теорему Пифагора в этом треугольнике:
\[R^2 = (\frac{h}{2})^2 + (\frac{h}{2})^2\]
Подставляем найденное значение радиуса:
\[3^2 = (\frac{h}{2})^2 + (\frac{h}{2})^2\]
Упрощая, получаем:
\[9 = \frac{h^2}{4} + \frac{h^2}{4}\]
Объединяем дроби в одно слагаемое:
\[9 = \frac{2h^2}{4}\]
Далее, упрощаем и решаем уравнение:
\[9 = \frac{h^2}{2}\]
\[h^2 = 18\]
\[h = \sqrt{18}\]
Таким образом, расстояние от центра шара до вершины угла комнаты равно \(\sqrt{18}\) или примерно \(4.24\) метра.
Надеюсь, что объяснение было понятным и полезным для вас! Если у вас возникнут дополнительные вопросы, не стесняйтесь задавать.
Пусть \(R\) - радиус шара, \(V\) - его объем, \(h\) - расстояние от центра шара до вершины угла комнаты. Мы хотим найти значение переменной \(h\).
Зная формулу объема шара, мы можем записать:
\[\frac{4}{3} \cdot \pi \cdot R^3 = V\]
Подставляя данное значение объема в задаче, получаем:
\[\frac{4}{3} \cdot \pi \cdot R^3 = 36 \pi\]
Для удобства решения задачи, давайте избавимся от лишнего коэффициента \(\frac{4}{3}\). Для этого умножим обе части уравнения на \(\frac{3}{4}\):
\[\pi \cdot R^3 = 36 \pi \cdot \frac{3}{4}\]
Упрощая, получаем:
\[R^3 = 27\]
Далее, найдем радиус \(R\). Для этого извлечем кубический корень из обеих частей уравнения:
\[R = \sqrt[3]{27}\]
Упрощая, получаем:
\[R = 3\]
Теперь, когда у нас есть значение радиуса, мы можем перейти к поиску расстояния \(h\).
Обратите внимание, что шар касается трех граней комнаты. Поскольку прямоугольный параллелепипед имеет прямые углы, каждая грань прилегает к двум другим граням под прямыми углами.
В таком случае, мы можем рассмотреть прямоугольный треугольник, образованный половиной диагонали грани прямоугольного параллелепипеда, радиусом шара и искомым расстоянием \(h\).
Применим теорему Пифагора в этом треугольнике:
\[R^2 = (\frac{h}{2})^2 + (\frac{h}{2})^2\]
Подставляем найденное значение радиуса:
\[3^2 = (\frac{h}{2})^2 + (\frac{h}{2})^2\]
Упрощая, получаем:
\[9 = \frac{h^2}{4} + \frac{h^2}{4}\]
Объединяем дроби в одно слагаемое:
\[9 = \frac{2h^2}{4}\]
Далее, упрощаем и решаем уравнение:
\[9 = \frac{h^2}{2}\]
\[h^2 = 18\]
\[h = \sqrt{18}\]
Таким образом, расстояние от центра шара до вершины угла комнаты равно \(\sqrt{18}\) или примерно \(4.24\) метра.
Надеюсь, что объяснение было понятным и полезным для вас! Если у вас возникнут дополнительные вопросы, не стесняйтесь задавать.
Знаешь ответ?