Радиусы оснований шарового пояса 3 и 4 м, а радиус шара равен 5 м. определите объем шарового пояса, если параллельные плоскости, пересекающие шар, расположены по разные стороны от центра шара. , )

радиус сечения шара и расстояние от центра шара до плоскости сечения связаня с радиусом шара теоремой пифагора

r^2 + d^2 = r^2; в данном случае, поскольку тройка 3,4,5 - пифагрова, расстояния до сечений равны d1 = 4; - до сечения радиуса r1 = 3; соответственно, высота шарового сегмета, отрезанного от шара, равна h1 = r - d1 = 5 - 4 = 1; и d2 = 3; для r2 = 4; соответственно н2 = r - d2 = 5 - 3 = 2;

поскольку сечения находятся по разные стороны от центра, для получения объема пояса надо из объема шара вычесть объемы шаровых сегментов высоты h1 и h2.

(если бы они были по одну сторону - надо было бы из объема большего сегмена вычесть меньший.)

итак, объем шара

v0 = (4*pi/3)*5^3 = 500*pi/3;

объем первого сегмента высоты н1 = 1

v1 = pi*1^2*(5 - 1/3) = 14*pi/3;

b второго высоты н2

v2 = pi*2^2*(5 - 2/3) = 52*pi/3;

объем пояса

v3 = (pi/3)*(500 - 14 - 52) = 434*pi/3

Ав=вс, ав - диаметр окружности.  окружность пересекает стороны ас и вс в точках м и н соответственно. вн=7 см, мс=3 см. построим отрезки вм и ан, которые пересекаются в точке к.   ∠вма=∠вна=90° так как они вписанные в окружность и опираются на дугу в 180°.  в равнобедренном тр-ке авс вм⊥ас, значит ам=мс  ⇒ ас=2мс=6 см. тр-ки анс и вмс подобны т.к.  ∠с - общий и оба прямоугольные. пусть нс=х, вс=вн+нс=7+х. вс/мс=ас/нс, (7+х)/3=6/х, 7х+х²=18, х²+7х-18=0, х> 0, значит х≠-9, х=2. нс=2 см, ав=вс=7+2=9 см - это ответ.

Параллельно прямой ак проведём прямую см к стороне ад. см пересекает вд в точке е. треугольники авк и cдм равны т.к. ав=сд, вк=дм и  ∠в=∠д. в них  ∠авр=∠сде, значит вр=де.  пусть одна часть в заданном отношении равна х, тогда вр=де=2х, рд=3х,  ре=рд-де=3х-2х=х. в тр-ке все рк║се, вр: ре=2: 1, значит вк: ск=2: 1 - это ответ 1. параллельно сторонам ад и вс через точку р проведём отрезок но. параллельно сторонам ав и сд к прямой но проведём отрезок кт. нвкт - параллелограмм. его площадь равна двум площадям треугольника bpк т.к. у них одинаковая высота к стороне вк. s(нbкт)=2s(bрк)=2. площадь параллелограмма тксо равна половине нвкт т.к. кс=вк/2. s(tkсо)=2/2=1. анод - параллелограмм. соответственно его площадь равна удвоенной площади тр-ка ард. тр-ки bpк и ард подобны по трём углам, значит их коэффициент подобия k=вр: рд=2: 3, а коэффициент подобия площадей k²=4/9. s(ард)=s(bрк)/k²=9/4. s(анод)=2·9/4=4.5, площадь исходного параллелограмма авсд равна сумме площадей найденных параллелограммов нвкт, тксо и анод. s(авсд)=2+1+4.5=7.5 - это ответ 2.