Задача 27207. Комбинации тел

ЕГЭ Математика (профиль)Задание 35.5.6 Площадь поверхности конуса, цилиндра, сферы5.7.2* Комбинации стереометрических тел

Середина ребра куба со стороной 1,9 является центром шара радиуса 0,95. Найдите площадь S части поверхности шара, лежащей внутри куба. В ответе запишите S/ Пи .

В подтеме 41 задач
Разбор
Главная идея: Центр шара на ребре куба означает, что две перпендикулярные плоскости грани куба делят шар на четыре равные части, внутри куба находится ровно одна четвёртая часть сферической поверхности.

Шаг 1. Установим положение центра шара.

Центр шара находится в середине ребра куба. Радиус шара R=0,95R = 0,95, что равно половине стороны куба (так как сторона куба a=1,9=2×0,95a = 1,9 = 2 \times 0,95).

Шаг 2. Определим, какая часть шара находится внутри куба.

Поскольку центр расположен на ребре куба, шар пересекается двумя взаимно перпендикулярными плоскостями — плоскостями граней куба, которые содержат это ребро. Эти плоскости делят шар на четыре равные части. Внутри куба оказывается ровно одна четвёртая часть шара.

Шаг 3. Вычислим площадь поверхности всего шара.

Формула площади поверхности шара: Sполная=4πR2S_{\text{полная}} = 4\pi R^2

Шаг 4. Найдём площадь части поверхности, лежащей внутри куба.

Поскольку внутри куба находится 14\frac{1}{4} шара, площадь её поверхности составляет: S=14×4πR2=πR2S = \frac{1}{4} \times 4\pi R^2 = \pi R^2

Подставляем R=0,95R = 0,95: S=π×(0,95)2=0,9025πS = \pi \times (0,95)^2 = 0,9025\pi

Шаг 5. Запишем ответ в требуемой форме.

По условию нужно найти Sπ\frac{S}{\pi}: Sπ=0,9025\frac{S}{\pi} = 0,9025

Типичные ошибки

  • Забывают, что площадь поверхности — это только часть сферы, а не объём.
  • Неправильно определяют долю шара в кубе, считая, что это половина или другая часть вместо одной четвёртой.
  • Ошибки в арифметике: (0,95)2=0,9025(0,95)^2 = 0,9025, а не другое значение.

Ещё задачи этой подтемы