Давайте решим задачу подробно и пошагово.
Дано:
- Радиус шара \( R = 13 \) см
- Два параллельных сечения, радиусы которых: \( r_1 = 5 \) см и \( r_2 = 12 \) см
Надо найти:
- Расстояние между этими двумя плоскостями \( d \)
Шаг 1. Вспомним свойства сечений шара
Плоскость, пересекающая шар, является кругом.
Радиус этого круга зависит от расстояния \( h \ от центра шара до плоскости следующим образом:
\[
r = \sqrt{R^2 - h^2}
\]
где
- \( R \) — радиус шара
- \( h \) — расстояние от центра шара до плоскости
Шаг 2. Выразим расстояния \( h_1 \) и \( h_2 \) для двух сечений
Для первой плоскости с радиусом \( r_1 = 5 \) см:
\[ r_1^2 = R^2 - h_1^2 \Rightarrow h_1 = \pm \sqrt{R^2 - r_1^2} \]
Для второй плоскости с радиусом \( r_2 = 12 \) см:
\[ r_2^2 = R^2 - h_2^2 \Rightarrow h_2 = \pm \sqrt{R^2 - r_2^2} \]
Поскольку обе сечения параллельны и расположены внутри шара, расстояния от центра шара до них — это абсолютные значения \( h_1 \) и \( h_2 \).
Шаг 3. Вычисляем \( h_1 \) и \( h_2 \):
\[ h_1 = \sqrt{13^2 - 5^2} = \sqrt{169 - 25} = \sqrt{144} = 12 \]
\[ h_2 = \sqrt{13^2 - 12^2} = \sqrt{169 - 144} = \sqrt{25} = 5 \]
Обратите внимание, что возможны и отрицательные значения, но для определения расстояния между плоскостями важно разность абсолютных значений.
Шаг 4. Находим расстояние между плоскостями
Расстояние между двумя параллельными плоскостями — это разность их \( h \):
\[ d = |h_2 - h_1| = |5 - 12| = 7 \]
или наоборот, если бы \( h_1 = 12 \) и \( h_2 = 5 \), результат был бы тоже 7.
Ответ:
Расстояние между плоскостями равно 7 см.
Если есть вопросы по решению или нужно более подробное объяснение — скажите!