Пусть ABC - исходный равносторонний треугольник. Обозначим за D,E,F центры квадратов, построенных на сторонах AB, BC, AC соответственно. Распишем площадь шестиугольника как сумму площадей треугольников, его составляющих: S=ADB+BEC+AFC+ABC. Первые 3 площади равны между собой. В построенных квадратах сторона также равна a, тогда диагональ равна a√2, а половина диагонали (в частности, AD и DB) a√2/2. Заметим, что угол ADB прямой, тогда площадь треугольника ADB равна 1/2*a√2/2*a√2/2=a²/4. Значит, суммарная площадь первых трёх треугольников равна 3a²/4. Площадь равностороннего треугольника со стороной a равна √3a²/4, тогда площадь шестиугольника равна a²/4+√3a²/4=(√3+1)a²/4.
Есть три отрезка диаметра, значит имеем две точки деления. Сумма первых двух отрезков относится к третьему как 3:3, значит вторая точка делит диаметр пополам, а первая точка делит радиус в отношении 2:1.
Чтобы получить объём шарового слоя нужно от половины объёма шара вычесть объём шарового сегмента, определённого хордой АВ как диаметром сечения.
Объём половины шара: Vп=V/2=4πR³/6=2πR³/3
Объём шарового сегмента: Vc=πh²(R-h/3), где h - высота сегмента. h=СК. СК:СО=2:1, КО=R ⇒ CK=2R/3=h.
Vc=π·4R²(R-2R/9)/9=4R³((9-2)/9)/9=28R³/81.
Объём шарового слоя: Vслоя=Vп-Vc=2πR³/3-28πR³/81=26πR³/81 - это ответ.
обозначим треугольник ABC, D - середина AB, H - центр вписанной/описанной окружности, проекция точки К на плоскость треугольника. Ищем KH.
треугольник ADK прямоугольный. AB/2 = AD = sqrt(AK^2 - AD^2) = sqrt(13-4) = 3.
Если сторона равностороннего треугольника AB = 2*3 =6, то радиус описанной окружности AH = 6/sqrt(3) = 2 sqrt(3)
треугольник AHK прямоугольный. KH = sqrt(AK^2 - AH^2) = sqrt(13 - 12) = 1
Радиус окружности равен 14/2=7. Опустим перпендикуряр из центра окружности на хорду, который и будет требуемым расстоянием. Пусть A - точка пересечения хорды и диаметра, O - центр окружности, OH - перпендикуляр.
В прямоугольном треугольнике AOH гипотенуза AO равна 7-4=3, а один из острых углов равен 30 градусам. Катет, лежащий против этого угла, является искомым расстоянием. Он равен половине гипотенузы, то есть 3/2.