Три шара радиуса R касаются друг друга и плоскости α, четвертый шар радиуса R положен сверху так, что касается каждого из трех данных шаров. Определите высоту «горки» из четырех шаров.
Пусть четыре шара радиуса R c центрами A, B, C, D касаются друг друга и первые три из них – плоскости a в точках A1, B1, C1 (смотри прилагаемый рисунок).
Тогда точки A, B, C, D являются вершинами правильной пирамиды с ребром 2R. Вершина D этой пирамиды проектируется в центр основания О.
Answers & Comments
Verified answer
Пусть четыре шара радиуса R c центрами A, B, C, D касаются друг друга и первые три из них – плоскости a в точках A1, B1, C1 (смотри прилагаемый рисунок).
Тогда точки A, B, C, D являются вершинами правильной пирамиды с ребром 2R. Вершина D этой пирамиды проектируется в центр основания О.
Находим АО = (2/3)h = (2/3)*(2R√3/2) = 2R√3/3.
OD = √((2R)² - OD²) = √(4R² - (12R²/9)) = √(8R²/3) = 2R√(2/3).
Осталось прибавить по радиусу выше точки D и ниже плоскости АВС.
H = 2R√(2/3) + 2R = 2R((√(2/3)) + 1).