В шар вписан конус, осевое сечение которого — остроугольный треугольник. Радиус шара, перпендикулярный плоскости основания конуса, делится этой плоскостью в отношении 3 : 2, считая от центра шара. Найдите площадь полной поверхности куба, вписанного в конус, если четыре вершины куба лежат в плоскости основания конуса, а четыре другие — на боковой поверхности конуса и радиус шара равен 5 см.
Рассмотрим плоскость осевого сечения конуса. В ней конус отобразится треугольником, а шар — описанным около него кругом радиуса 5 см, причем расстояние от центра круга до основания треугольника составит поэтому сторона AB треугольника равна:
кроме того
Теперь рассмотрим осевое сечение конуса, проходящее через четыре вершины куба CDEFC1D1E1F1. Можно считать, что точки A и B тоже лежат в этом сечении. Пусть тогда
как диагональ грани куба. Треугольники SC1E1 и SAB подобны, поскольку C1E1 параллелен AB. Значит, их высоты относятся так же, как их основания, откуда
Значит, площадь поверхности куба равна:
Ответ: