Форум умных людей

Задачи и головоломки => Математические задачи => Тема начата: MagTux от Октябрь 05, 2010, 10:54:14



Название: Треть Земли из космоса
Отправлено: MagTux от Октябрь 05, 2010, 10:54:14
Принимаем Земной шар за правильный шар радиуса R.
На каком расстоянии от Земли должен находится космонавт, чтобы видеть ровно 1/3 Земного шара?
Ответы с решением.


Название: Re: Треть Земли из космоса
Отправлено: Ленка Фоменка от Октябрь 05, 2010, 13:19:02
 у меня расстояние получилось: r((корень из 15) - 2)/6


Название: Re: Треть Земли из космоса
Отправлено: семеныч от Октябрь 05, 2010, 13:30:34
а вот тут сколько видно:

-половина??
четверть луны??
или треть  :crazy:

(http://savepic.ru/1792580.jpg)


Название: Re: Треть Земли из космоса
Отправлено: Ленка Фоменка от Октябрь 05, 2010, 13:32:22
не знаю как вставить картинку :(
Решение:
Sз=4пr^2
Sв=2пrb
Sз/Sв=3
b=r/3

(r-b)^2+a^2=r^2
a=b*5^0.5=r*5^0.5 / 3

Получается 2 подобных треугольника: у одного катеты a  и (r-b), у второго   а и (h+b)

В первом треугольнике находим tg(альфа)= (r-b)/a = 2/ корень из 3
из второго треуголника находим h
tg(альфа)= а/ (h+b)
h=r(корень из 15 - 2)/6



Название: Re: Треть Земли из космоса
Отправлено: семеныч от Октябрь 05, 2010, 13:35:12
пробуй

http://savepic.ru/index.php


Название: Re: Треть Земли из космоса
Отправлено: Ленка Фоменка от Октябрь 05, 2010, 13:43:42
(http://savepic.ru/1803846m.jpg) (http://savepic.ru/1803846.htm)


Название: Re: Треть Земли из космоса
Отправлено: MagTux от Октябрь 05, 2010, 13:51:40
Sз=4пr^2
Sв=2пrb
Sз/Sв=3
b=r/3
Двойка потерялась.
a=b*5^0.5
Поясните
tg(альфа)= (r-b)/a = 2/ корень из 3
Поясните


Название: Re: Треть Земли из космоса
Отправлено: Ленка Фоменка от Октябрь 05, 2010, 13:59:01
1. Действительно потеряла двойку
2. открываем скобки, выражаем а через b и r. Затем подставляем значение b, выраженное через r. но так как там потеряна двойка, то тут немного не так получится

3.tg(альфа)= отношение противолежащего катета (r-b) к прилежащему а. Так как треугольники подобные, то углы равны


Название: Re: Треть Земли из космоса
Отправлено: Ленка Фоменка от Октябрь 05, 2010, 14:04:26
значит f=b умножить на корень из двух
тангенс альфа = 1/ два корня из 2
h=2r


Название: Re: Треть Земли из космоса
Отправлено: MagTux от Октябрь 05, 2010, 14:08:11
А можно нормальное читабельное решение?


Название: Re: Треть Земли из космоса
Отправлено: Ленка Фоменка от Октябрь 05, 2010, 14:08:52
а как его тут написать? а ответ то правильный?


Название: Re: Треть Земли из космоса
Отправлено: Ленка Фоменка от Октябрь 05, 2010, 14:17:22
Sз=4пr^2 - площадь земли
Sв=2пrb - площадь видимого сектора
Sз/Sв=3
b=2r/3

(r-b)^2+a^2=r^2
a = корень из (2rb-b^2). Подставляем вместо r=3b/2
получаем a=b корень из 2

Получается 2 подобных треугольника: у одного катеты a  и (r-b), у второго   а и (h+b)
Подставляя в формулу тангенса угла, в первом треугольнике находим tg(альфа)= (r-b)/a = 1/ два корня из 2
из второго треуголника находим h
tg(альфа)= а/ (h+b)
h=a/tg(альфа)  -  b
h=2r


Название: Re: Треть Земли из космоса
Отправлено: MagTux от Октябрь 05, 2010, 14:47:30
Ответ верный, но решение загружено лишними вычислениями. Можно проще.


Название: Re: Треть Земли из космоса
Отправлено: Ленка Фоменка от Октябрь 06, 2010, 06:10:10
Ответ верный, но решение загружено лишними вычислениями. Можно проще.
Решение можно упростить, не используя тангенсы. Так треугольники подобны, то отношения их катетов равны. Значит a/(r-b)=(h+b)/a.  Отсюда вычисляем h=a^2/(r-b) - b.  Подставляем вместо (а = b корень из 2 = 2r/3 корень из 2) и b=2r/3.



Название: Re: Треть Земли из космоса
Отправлено: MagTux от Октябрь 06, 2010, 10:39:39
a/(r-b)=(h+b)/a.  Отсюда вычисляем h=a^2/(r-b) - b.  Подставляем вместо (а = b корень из 2 = 2r/3 корень из 2) и b=2r/3.
Ещё проще.


Название: Re: Треть Земли из космоса
Отправлено: Ленка Фоменка от Октябрь 07, 2010, 14:23:04
a/(r-b)=(h+b)/a.  Отсюда вычисляем h=a^2/(r-b) - b.  Подставляем вместо (а = b корень из 2 = 2r/3 корень из 2) и b=2r/3.
Ещё проще.
Приведи пожалуйста решение попроще


Название: Re: Треть Земли из космоса
Отправлено: MagTux от Октябрь 07, 2010, 20:23:29
Приведи пожалуйста решение попроще
Рассмотри как подобные маленький и большой треугольники.


Название: Re: Треть Земли из космоса
Отправлено: Ленка Фоменка от Октябрь 08, 2010, 05:48:32
тогда получится на одно действие меньше. Из подобия треугольников:
(h+r)/r=r/(r-b)
(h+r)/r=r/(r-2r/3)
отсюда h=2r


Название: Re: Треть Земли из космоса
Отправлено: MagTux от Октябрь 08, 2010, 09:37:59
Да. Это самое короткое решение, которое я нашёл.
А теперь ещё немного: докажи, что маленький и большой подобны )))


Название: Re: Треть Земли из космоса
Отправлено: Ленка Фоменка от Октябрь 08, 2010, 11:11:23
Признак подобия: Если два угла одного треугольника соответственно равны двум углам другого, то треугольники подобны
В нашем случает треугольники - прямоугольные. Угол, образуемый радиусами (на рисунке) общий для обоих треугольников. Таким образом все углы равны


Название: Re: Треть Земли из космоса
Отправлено: MagTux от Октябрь 08, 2010, 12:41:38
Вытягиваю как препод на экзамене ))) Почему большой треугольник прямоугольный?


Название: Re: Треть Земли из космоса
Отправлено: Ленка Фоменка от Октябрь 08, 2010, 18:33:59
Вытягиваю как препод на экзамене ))) Почему большой треугольник прямоугольный?

Касательная и радиус перпендикулярны. А вообще, всех теорем я не помню, давно это было, 8 лет назад. Поэтому точно сформулировать не могу, а гуглить неотота))


Название: Re: Треть Земли из космоса
Отправлено: MagTux от Октябрь 11, 2010, 10:00:30
Ладно. Не буду мучать. Просто мне интересно как чётко обосновать, что это касательная.