Всего возможно три варианта взаимного расположения двух плоскостей в пространстве:
- Две плоскости совпадают (плоскости совпадают, если множества точек, которые они задают, равны)
- Две плоскости пересекаются (причём согласно одной из аксиом стереометрии, если две различные плоскости пересекаются, то их пересечением является прямая)
- Две плоскости параллельны (плоскости параллельны, если у них нет общих точек)
Через любые три точки можно провести плоскость, а также описать окружность, лежащую в этой плоскости. Окружность будет являться сечением бесконечного количества сфер разного радиуса, образованным этой плоскостью. Следовательно, через любые три точки можно провести бесконечное количество сфер.
Если Евклидовой геометрии, то их может быть разное количество. Зависит от авторов учебников, построения теории и методических целей. Например, в "Энциклопедии элементарной математики" предлагают 5 пространственных аксиом. Но есть ещё и другие аксиомы, в основу которых положено понятие "вектор". Кроме того в одних системах могут присутствовать аксиомы конгруэнтности (Гильберт), а в других движения (Шур и др.). Вообще, любая система аксиом должна удовлетворять трём требованиям: непротиворечивости, независимости и полноты. Что касается школьных систем аксиом, то зачастую они избыточны. Это позволяет сократить и упростить построение аксиоматической теории.
Как найти ребро тетраэдра, в который вписан шар так, что он касается всех его ребер?
<hr />
Шар радиусом R=3,98 и с центром О касается всех рёбер тетраэдра ABCD. Точки касания шара приходятся на середины рёбер, так как вершины тетраэдра равноудалены от центра О.
Плоскость, проведённая через ребро AD и высоту тетраэдра DG, пересечёт ребро ВС в его середине М. В полученном равнобедренном треугольнике AMD (MD = AM) его медиана MN является также высотой, т. е. треугольник MNA будет прямоугольным. В треугольнике сторона MN пересекает DG посередине и совпадает с центром О, так как она равноудалёна от точек А и D. Следовательно, MN равна диаметру шара — 2R
Отсюда
Апофема равностороннего треугольника ABC с ребром а
Достаточно нарисовать следы касания тел на плоскости — 4 точки и прямая.
R² + r² = 4Rr, откуда R = r(2 + √3).
sin²φ + cos²φ = 4ρ/R + 4ρ/r = 1, значит 1/R + 1/r = 1/4ρ.
Откуда легко выражаются R и r.
R = 4ρ(3 + √3)
r = 4ρ(3 − √3).