№384. Секущая плоскость проходит через конец диаметра сферы радиуса R так, что угол между диаметром и плоскостью равен α. Найдите длину окружности, получившейся в сечении, если: а) R=2 см, α=30∘; б) R=5 м, α=45∘.
✎ Запись в тетрадь
Дано:
сфера (O;R), диаметр AB, плоскость через A, угол между AB и плоскостью α
Найти:
длина окружности сечения l
Диаметр AB, ∠BAC=α, C — вторая точка окружности сечения на плоскости через A и B.1
∠ACB=90∘ (опирается на диаметр) ⇒ AC — диаметр сечения.2
Идея. Рисуем сечение сферы плоскостью, проходящей через диаметр AB и перпендикулярной секущей плоскости: получается большая окружность с хордой AC — диаметром окружности сечения.
1Угол между прямой AB и секущей плоскостью — это угол между AB и её проекцией на плоскость. Выбираем плоскость чертежа через AB перпендикулярно секущей: тогда след секущей плоскости — хорда AC, и ∠BAC=α.
2Точка A лежит в секущей плоскости, поэтому на окружности сечения. Хорда AC проходит через центр окружности сечения, так как лежит в плоскости чертежа, перпендикулярной секущей. Значит, AC — диаметр окружности сечения. Вписанный угол ACB опирается на диаметр шара, поэтому он прямой.