Przejdź do treści

Odległość między dwoma przekrojami kuli - dwa przypadki

Szkoła średnia średnie

Kulę o promieniu 1010 przecięto dwiema równoległymi płaszczyznami. Otrzymane przekroje są kołami o promieniach 66 i 88. Oblicz odległość między tymi płaszczyznami.

O po tej samej stronie O po obu stronach 10 r = 8 r = 6 r = 8 r = 6
Przekrój kuli płaszczyzną przechodzącą przez jej środek O, prostopadłą do obu płaszczyzn. Płaszczyzny mogą leżeć po tej samej stronie środka albo po przeciwnych stronach.

Rozwiązanie

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

Krok 1. Odległość każdej płaszczyzny od środka. Środek przekroju to rzut środka kuli na płaszczyznę, więc promień kuli RR, promień przekroju rr i odległość dd tworzą trójkąt prostokątny: d=R2−r2d = \sqrt{R^2 - r^2}.

d1=100−36=8(koło o promieniu 6),d2=100−64=6(koło o promieniu 8).d_1 = \sqrt{100 - 36} = 8 \quad (\text{koło o promieniu } 6), \qquad d_2 = \sqrt{100 - 64} = 6 \quad (\text{koło o promieniu } 8).

Mniejsze koło leży dalej od środka - zgodnie z intuicją.

Krok 2. Płaszczyzny po tej samej stronie środka. Odległości od środka odejmujemy:

d1−d2=8−6=2.d_1 - d_2 = 8 - 6 = 2.

Krok 3. Płaszczyzny po przeciwnych stronach środka. Odległości dodajemy:

d1+d2=8+6=14.d_1 + d_2 = 8 + 6 = 14.

Odpowiedź. Płaszczyzny są odległe o 22 (gdy leżą po tej samej stronie środka kuli) albo o 1414 (gdy środek kuli leży między nimi).

Pułapka. Treść nie mówi, jak płaszczyzny są położone względem środka, więc odpowiedź z jedną liczbą jest niepełna. Przekroje kuli omawia lekcja kula i sfera.