Задача 502070. Комбинации тел

ЕГЭ Математика (профиль)Задание 35.3.2 Параллелепипед; куб; симметрии в кубе, в параллелепипеде5.7.2* Комбинации стереометрических тел

Прямоугольный параллелепипед описан около сферы радиуса 17. Найдите его объём.

В подтеме 41 задач
Разбор
Главная идея: Прямоугольный параллелепипед, описанный около сферы, обязательно является кубом, ребро которого равно диаметру сферы.

Когда сфера вписана в прямоугольный параллелепипед, она касается всех шести его граней. Это возможно только в том случае, если все три измерения параллелепипеда равны между собой — иными словами, это куб.

Почему? Сфера касается противоположных граней, поэтому расстояние между ними равно диаметру сферы: d=2rd = 2r. Если бы стороны параллелепипеда были разными, то сфера не могла бы одновременно касаться всех шести граней.

Ребро куба равно расстоянию между двумя противоположными гранями, которое равно диаметру сферы: a=2r=217=34a = 2r = 2 \cdot 17 = 34

Объём куба вычисляется по формуле: V=a3=343V = a^3 = 34^3

Вычислим 34334^3: 343=(30+4)3=303+33024+33042+4334^3 = (30 + 4)^3 = 30^3 + 3 \cdot 30^2 \cdot 4 + 3 \cdot 30 \cdot 4^2 + 4^3 =27000+10800+1440+64=39304= 27000 + 10800 + 1440 + 64 = 39304

Или проще: 342=115634^2 = 1156, тогда 343=115634=3930434^3 = 1156 \cdot 34 = 39304.

Типичные ошибки

  • Неправильно применить условие касания: ребро параллелепипеда равно радиусу, а не диаметру сферы
  • Забыть, что параллелепипед должен быть кубом — попытаться решать с разными сторонами
  • Ошибиться в вычислении 34334^3, например получить 2979229792 вместо 3930439304

Ещё задачи этой подтемы