C2 Плоскость α пересекает два шара, имеющих общий центр. Площадь сечения меньшего шара этой плоскостью равна 8, а большего - 15 Плоскость β, параллельная плоскости α, касается меньшего шара. Найти площадь сечения этой плоскостью большего шара.
MEGEbank
 

РЕШЕНИЕ 

Image 

Выполним осевое сечение комбинации объектов 3D. 

Учтем, что радиус сферы, проведенный в точку касания, перпендикулярен касательной плоскости. 

Пусть: `and`(OD = OE, OE = R), `and`(OB = OC, OC = r), BD = m, AC = n, CE = c, OA = d 

Воспользуемся теоремой Пифагора применительно к треугольникам OBD, OAC, OAE:
`+`(`*`(`^`(OD, 2)), `-`(`*`(`^`(OB, 2)))) = `*`(`^`(BD, 2)), `+`(`*`(`^`(OC, 2)), `-`(`*`(`^`(OA, 2)))) = `*`(`^`(AC, 2)), `+`(`*`(`^`(OE, 2)), `-`(`*`(`^`(OA, 2)))) = `*`(`^`(CE, 2))
Получим систему уравнений:

а это и есть квадрат радиуса сечения большего шара плоскостью α.
Искомая площадь сечения:
`and`(S = `*`(Pi, `+`(`/`(`*`(7), `*`(Pi)))), `*`(Pi, `+`(`/`(`*`(7), `*`(Pi)))) = 7)
 

Стоит заметить, что указанным данным отвечает бесконечное множество пар сфер. 

 8AC=>: 

ОТВЕТ 

7 

Содержание критерия 

Баллы 

Обоснованно получен верный ответ 

2 

Решение содержит обоснованный переход к планиметрической задаче, но получен неверный ответ, или решение не закончено, или при правильном ответе решение недостаточно обосновано  

1 

Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше 

0 

Максимальный балл 

2