Найдите расстояние между центрами кругов, если известно, что оба круга имеют радиус, равный 1, и находятся в параллельных плоскостях. Кроме того, расстояние между этими плоскостями также равно 1.
Камень
Для решения данной задачи нам понадобится использование основных свойств геометрии.
По условию, мы знаем, что оба круга имеют радиус, равный 1. Представим себе два круга, расположенных на плоскостях \(P_1\) и \(P_2\). По условию, эти плоскости параллельны друг другу.
Пусть \(O_1\) и \(O_2\) - центры соответствующих кругов. Нам нужно найти расстояние между центрами этих кругов. Обозначим это расстояние как \(d\).
Посмотрим на поперечное сечение плоскостей \(P_1\) и \(P_2\). В этом сечении мы увидим два равных по длине отрезка – это диаметры наших кругов. Вертикальные отрезки, идущие от одного круга к другому, перпендикулярны диаметрам. Представим себе такое сечение:
\[
\begin{array}{c}
O_1 \qquad O_2 \\
\downarrow \\
---------------------- \\
\uparrow \\
\text{Сечение плоскостей } P_1 \text{ и } P_2
\end{array}
\]
Мы знаем, что расстояние между плоскостями \(P_1\) и \(P_2\) также равно 1.
Теперь, обратим внимание на треугольник, образованный в этом сечении. У нас есть два равных катета – это расстояние между центрами кругов \(d\) и расстояние между плоскостями \(h\), а гипотенуза этого треугольника – это расстояние между плоскостями \(P_1\) и \(P_2\).
Известно, что для любого прямоугольного треугольника со сторонами \(a\), \(b\) и гипотенузой \(c\) выполняется теорема Пифагора:
\[c^2 = a^2 + b^2\]
Применяя эту теорему к нашему треугольнику, мы получаем:
\[1^2 = d^2 + h^2\]
Таким образом, у нас есть уравнение:
\[1 = d^2 + h^2\]
Теперь, у нас также есть условие, что расстояние между плоскостями тоже равно 1:
\[h = 1\]
Заменяем \(h\) в уравнении и решаем его:
\[1 = d^2 + 1^2\]
\[1 = d^2 + 1\]
Вычитаем 1 из обеих частей уравнения:
\[0 = d^2\]
Отсюда видно, что \(d = 0\).
Итак, расстояние между центрами кругов равно нулю. Это означает, что центры кругов находятся на одной прямой, что соответствует условию, что плоскости параллельны.
Таким образом, мы нашли искомое расстояние \(d = 0\).
По условию, мы знаем, что оба круга имеют радиус, равный 1. Представим себе два круга, расположенных на плоскостях \(P_1\) и \(P_2\). По условию, эти плоскости параллельны друг другу.
Пусть \(O_1\) и \(O_2\) - центры соответствующих кругов. Нам нужно найти расстояние между центрами этих кругов. Обозначим это расстояние как \(d\).
Посмотрим на поперечное сечение плоскостей \(P_1\) и \(P_2\). В этом сечении мы увидим два равных по длине отрезка – это диаметры наших кругов. Вертикальные отрезки, идущие от одного круга к другому, перпендикулярны диаметрам. Представим себе такое сечение:
\[
\begin{array}{c}
O_1 \qquad O_2 \\
\downarrow \\
---------------------- \\
\uparrow \\
\text{Сечение плоскостей } P_1 \text{ и } P_2
\end{array}
\]
Мы знаем, что расстояние между плоскостями \(P_1\) и \(P_2\) также равно 1.
Теперь, обратим внимание на треугольник, образованный в этом сечении. У нас есть два равных катета – это расстояние между центрами кругов \(d\) и расстояние между плоскостями \(h\), а гипотенуза этого треугольника – это расстояние между плоскостями \(P_1\) и \(P_2\).
Известно, что для любого прямоугольного треугольника со сторонами \(a\), \(b\) и гипотенузой \(c\) выполняется теорема Пифагора:
\[c^2 = a^2 + b^2\]
Применяя эту теорему к нашему треугольнику, мы получаем:
\[1^2 = d^2 + h^2\]
Таким образом, у нас есть уравнение:
\[1 = d^2 + h^2\]
Теперь, у нас также есть условие, что расстояние между плоскостями тоже равно 1:
\[h = 1\]
Заменяем \(h\) в уравнении и решаем его:
\[1 = d^2 + 1^2\]
\[1 = d^2 + 1\]
Вычитаем 1 из обеих частей уравнения:
\[0 = d^2\]
Отсюда видно, что \(d = 0\).
Итак, расстояние между центрами кругов равно нулю. Это означает, что центры кругов находятся на одной прямой, что соответствует условию, что плоскости параллельны.
Таким образом, мы нашли искомое расстояние \(d = 0\).
Знаешь ответ?