Найдите отношение радиуса шара, вписанного в правильную треугольную призму, к радиусу шара, описанного около этой призмы.
от

1 Ответ

дано:  
- Правильная треугольная призма с длиной ребра основания a и высотой h.

найти:  
Отношение радиуса шара, вписанного в правильную треугольную призму r, к радиусу шара, описанного около этой призмы R.

решение:  
1. Найдем радиус шара, вписанного в правильную треугольную призму. Радиус вписанного шара r для правильной треугольной призмы можно выразить через площадь основания и периметр:
   r = A / P,
где A - площадь основания, P - периметр основания.

2. Площадь основания правильного треугольника A:
   A = (√3 / 4) * a².

3. Периметр основания P:
   P = 3a.

4. Подставим A и P в формулу для радиуса вписанного шара:
   r = ((√3 / 4) * a²) / (3a) = (√3 / 12) * a.

5. Теперь найдем радиус описанного шара R. Радиус описанного шара для правильной треугольной призмы можно найти по формуле:
   R = (a / √3) + (h / 2).

6. Теперь составим отношение радиусов:
   Отношение r к R:
   r / R = [(√3 / 12) * a] / [(a / √3) + (h / 2)].

7. Упростим это выражение:
   r / R = (√3 / 12) * a / [ (a / √3) + (h / 2) ].

8. Приведем дробь к общему знаменателю и упростим:
   r / R = (√3 / 12) * a / [(2a + h√3) / (2√3)].
   r / R = (√3 / 12) * a * (2√3) / (2a + h√3).
   r / R = (√3 * a) / (12(2a + h√3)).

ответ:  
Отношение радиуса шара, вписанного в правильную треугольную призму, к радиусу шара, описанного около этой призмы равно (√3 * a) / (12(2a + h√3)).
от