6. Плоскость, перпендикулярная диаметру шара, делит этот диаметр ** две части, равные 3 и...

0 голосов
257 просмотров

6. Плоскость, перпендикулярная диаметру шара, делит этот диаметр на две части, равные 3 и 9. Найдите объём меньшей части.


Геометрия (15 баллов) | 257 просмотров
Дан 1 ответ
0 голосов
Правильный ответ

Диаметр делится на 2 части, равные 3 и 9, поэтому диаметр равен 12, а радиус 6.
Объем шарового сегмента:
V={1\over3}\pi h^2(3R-h)
Из условия:
h=3,\,R=6\\V={1\over3}\pi*9*(18-3)=45\pi

Если мы не знаем (не помним) формулу объема шарового сегмента, то ее можно вывести:
Пусть радиус шара R, высота шарового сегмента h. Тогда объем шарового сегмента есть интеграл от площади сечения перпендикулярной к диаметру плоскости (которое является кругом) от R-h до R:
V= \int\limits^{R}_{R-h} {\pi (R^2-x^2)} \, dx =\pi({R^2x-{x^3\over3}})\underset{R-h}{\overset{R}{|}}=\\={\pi\over3}(3R^2(R-R+h)-(R^3-(R-h)^3))=\\={\pi\over3}(3R^2h-R^3+R^3-3R^2h+3Rh^2-h^3)={\pi\over3}h^2(3R-h)

Где \pi(R^2-x^2) - площадь сечения, проходящего на расстоянии x от центра шара (x\in[-R;R])

(18.9k баллов)