Для решения задачи используем известные формулы.
Площадь боковой поверхности цилиндра вычисляется по формуле:
[
S_{\text{бок}} = 2 \pi r h
]
где ( r ) — радиус основания цилиндра, ( h ) — высота цилиндра.
Шар, вписанный в цилиндр, касается верхней и нижней грани цилиндра, и его радиус равен радиусу основания цилиндра (обозначим его ( r )). Высота цилиндра, тогда, будет равна диаметру шара, то есть ( h = 2r ).
Подставим высоту ( h ) в формулу площади боковой поверхности:
[
S_{\text{бок}} = 2 \pi r (2r) = 4 \pi r^2
]
По условию задачи известно, что площадь боковой поверхности цилиндра равна 42:
[
4 \pi r^2 = 42
]
Теперь можно решить это уравнение для радиуса ( r ):
[
\pi r^2 = \frac{42}{4} = 10.5
]
[
r^2 = \frac{10.5}{\pi}
]
Теперь найдем площадь поверхности шара. Площадь поверхности шара вычисляется по формуле:
[
S_{\text{шара}} = 4 \pi r^2
]
Подставим найденное значение ( r^2 ):
[
S_{\text{шара}} = 4 \pi \left( \frac{10.5}{\pi} \right) = 4 \cdot 10.5 = 42
]
Таким образом, площадь поверхности шара равна:
[
\boxed{42}
]