Найдите полную поверхность правильной треугольной призмы, вписанной в шар радиуса которая имеет наибольшую боковую поверхность.
Решение.
Пусть ABCA1B1C1 — правильная треугольная призма, M и M1 — центры ее оснований, O — середина отрезка MM1. Поскольку треугольники MOA, MOB, ... MOC1 равны по двум катетам, точка O равноудалена от всех вершин призмы и потому является ее центром описанного шара.
Обозначим длину ребра основания призмы за 6x, тогда высота в основании равна а Из треугольника C1M1O находим
поэтому высота призмы равна
Значит площадь ее боковой поверхности равна
Найдем максимум этого выражения. Обозначая временно получим под корнем что достигает максимума при (вершина параболы). Значит, откуда AB = 1 и
Площадь полной поверхности этой призмы равна
Из множества правильных треугольных призм, периметр боковой грани которых равен 14, найдите полную поверхность той призмы, около которой можно описать шар меньшего радиуса.
Решение.
Пусть ABCA1B1C1 — правильная треугольная призма, M и M1 — центры ее оснований, O — середина отрезка Поскольку треугольники MOA, MOB, ... MOC1 равны по двум катетам, точка O равноудалена от всех вершин призмы и потому является ее центром описанного шара.
Обозначим длину ребра основания призмы за 6x, тогда высота в основании равна а Кроме того, вертикальное ребро призмы имеет длину значит,
По теореме Пифагора для треугольника OM1C1 получаем, что радиус шара
Наименьшее значение подкоренного выражения достигается при (вершина параболы). При нем же достигается и наименьшее значение корня.
Площадь полной поверхности этой призмы равна