Рассчитай площадь такого сечения куба, которое проходит через диагонали соседних граней и имеют общий конец, например, через диагонали СВ1и СА если длина ребра куба — 9 см

Внешняя точка - C, центр большой окружности - O
пусть K - точка касания маленькой окружности и описанной в условии фигуры;
ok ∩ mn = L
проведем через неё касательную к обеим окружностям, пусть точки пересечения ей сторон угла MCN A и B.
OK ⊥ AB по св-у касательной
OK ⊥ MN, тк ol - биссектриса равнобедренного треугольника mon (равенство углов следует из равенства треугольников cmo и cno)
таким образом ab || mn
значит Δabc ~ Δamn по двум углам и Δabc - равносторонний (∠cmn =  = ∠mnc = ∠cab = ∠cba = 60 (угол между касательной и хордой равен половине дуги заключенной между ними))
большая окружность - вневписанная для Δabc
=> cn = cm = полупериметру
пусть сторона abc = a
тогда cm = 1.5a
ca / cm = 2 / 3
mn по теореме косинусов из Δmon = 18√3
ab = 2 mn / 3 = 12√3 = a
осталось найти радиус вписанной окружности в равносторонний треугольник abc со стороной 12√3
S = p * r = a²√3 / 4
r = a^2 √3 / (4 * 1.5a) = a * √3 / 6 =   12 * 3 / 6 = 6
Длина окружности с радиусом 6 = 2π * 6 = 12π
ответ: 12π

знак - у первого косинуса означает, что точка В проектируется на продолжение стороны АС за точку А. Пусть К - проекция В на продолжение АС. Пусть ВК = h; AK = x; тогда

угол ВАК = 180 - угол ВАС, то есть это острый угол, обозначим его Ф, и соs(Ф) = 4/5, откуда сразу находим sin(Ф) = 3/5, сtg(Ф) = 4/3; x = 4*h/3;

Для угла С все проще - cos(C) = 8/√73; откуда sin(C) = 3/√73; ctg(C) = 8/3;

И получается x + 4 = 8*h/3; Ну, это значит 4*h/3 = 4; h = 3; S = 3*4/2 = 6;

 

Некоторые спрашивают, как по синусу найти косинус... (sin(Ф))^2  + (cos(Ф))^2 = 1;