Darslar 41 · 1 ta dars · M. A. Mirzaahmedov, Sh. N. Ismailov, A. Q. Amanov (algebra va analiz asoslari), B. Q. Xaydarov (geometriya). Matematika 11-sinf, 1- va 2-qismlar, 1-nashr. «ZAMIN NASHR» MChJ, Toshkent, 2018
41
Shar va uning elementlari
Darslik, 2-qism: 146–154-betlar
MaqsadShar va sferaning elementlari, tenglamasi, tekislik bilan kesimi, urinma tekislik va unga ichki yoki tashqi chizilgan jismlarni o‘rganish.
Yangi so‘zlar
sfera · sphereshar · ballkatta doira · great circleurinma tekislik · tangent plane
Tushuntirish
Fazoning berilgan nuqtadan R dan ortiq bo‘lmagan masofadagi nuqtalaridan iborat jism shar, uning chegarasi sfera deyiladi; berilgan nuqta — markaz, R — radius. Markazi (a; b; c) bo‘lgan sfera tenglamasi (x − a)² + (y − b)² + (z − c)² = R², shar uchun esa ≤ R². Sharni markazdan d masofadagi tekislik bilan kessak: d > R bo‘lsa umumiy nuqta yo‘q, d = R bo‘lsa tekislik sharga urinadi, d < R bo‘lsa kesim — radiusi r = √(R² − d²) bo‘lgan doira; markazdan o‘tuvchi tekislik eng katta kesim — katta doira — beradi. Urinma tekislik urinish nuqtasiga o‘tkazilgan radiusga perpendikular; tashqi nuqtadan sharga o‘tkazilgan urinma uzunligi t = √(m² − R²), bu yerda m — nuqtadan markazgacha masofa. Ko‘pyoq sharga ichki chizilgan bo‘lsa, uning barcha uchlari sferada yotadi (masalan, qirrasi a bo‘lgan kub uchun R = a√3/2); barcha yoqlari sharga urinsa, shar ko‘pyoqqa ichki chizilgan (kubda r = a/2).
Namunalar
Markazi (1; −2; 3), R = 4 bo‘lgan sfera: (x − 1)² + (y + 2)² + (z − 3)² = 16. (1; 2; 3) nuqta unga tegishli: 0 + 16 + 0 = 16. R = 5 bo‘lgan sharni markazdan d = 3 masofadagi tekislik kesadi: r = √(25 − 9) = 4, kesim yuzi 16π.
Qirrasi 6 bo‘lgan kub: ichki chizilgan shar r = 3; tashqi chizilgan shar R = diagonal/2 = 6√3/2 = 3√3. Sfera radiusi 5; tashqi M nuqta markazdan 13 masofada: urinma uzunligi t = √(169 − 25) = 12.
Sinfda faoliyat
«Apelsin kesimlari»: kattalar yordamida apelsinni (yoki kartoshkani sharga yaqin) parallel tekisliklar bo‘yicha kesing. Katta kesim radiusi R, boshqa kesimlar radiuslari r va ularning markazdan masofalari d ni o‘lchab, r² + d² = R² munosabatini tekshiring.
Mashq
1
(x + 2)² + (y − 1)² + z² = 49 sferaning markazi va radiusini toping.
(−2; 1; 0), R = 7
2
Radiusi 25 bo‘lgan shar markazdan 7 masofadagi tekislik bilan kesildi. Kesim yuzini toping.
r = √(625 − 49) = 24, yuz 576π
3
Markazdan 15 masofadagi tashqi nuqtadan radiusi 9 bo‘lgan sferaga urinma o‘tkazildi. Urinma uzunligi?
12
4
Nima uchun sharning tekislik bilan kesimi doiradan iborat bo‘ladi?
Kesim tekisligigacha bo‘lgan perpendikular asosidan kesimdagi har bir nuqtagacha masofa Pifagor teoremasi bilan √(R² − d²) ga teng, ya’ni bir xil. Demak, kesim shu asos markazli r = √(R² − d²) radiusli doira.