Для решения данной задачи нам потребуется формула для радиуса описанной сферы тетраэдра, которая выглядит следующим образом:
R=abc4V,R = \dfrac{abc}{4V},R=4Vabc ,
где a, b, c - длины ребер тетраэдра, V - его объем.
Сначала найдем объем тетраэдра ABCD. Для этого воспользуемся формулой объема тетраэдра через площадь основания и высоту:
V=13S⋅h,V = \dfrac{1}{3}S \cdot h,V=31 S⋅h,
где S - площадь треугольника ABC, h - высота тетраэдра, опущенная из вершины D на плоскость ABC.
Треугольник ABC - прямоугольный, поэтому его площадь равна:
S=12⋅AB⋅AC=12⋅11⋅25=55.S = \dfrac{1}{2} \cdot AB \cdot AC = \dfrac{1}{2} \cdot \sqrt{11} \cdot 2\sqrt{5} = \sqrt{55}.S=21 ⋅AB⋅AC=21 ⋅11 ⋅25 =55 .
Определим высоту h с помощью теоремы Пифагора для прямоугольного тетраэдра ABCD:
h2=BD2−(BC⋅cos∠BDC)2=11−(25⋅221)2=11−1621=11521,h^2 = BD^2 - (BC \cdot \cos{\angle{BDC}})^2 = 11 - (2\sqrt{5} \cdot \dfrac{2}{\sqrt{21}})^2 = 11 - \dfrac{16}{21} = \dfrac{115}{21},h2=BD2−(BC⋅cos∠BDC)2=11−(25 ⋅21 2 )2=11−2116 =21115 ,
h=11521.h = \sqrt{\dfrac{115}{21}}.h=21115 .
Теперь можем рассчитать объем тетраэдра:
V=13⋅55⋅11521≈5.15.V = \dfrac{1}{3} \cdot \sqrt{55} \cdot \sqrt{\dfrac{115}{21}} \approx 5.15.V=31 ⋅55 ⋅21115 ≈5.15.
Теперь можем найти радиус описанной сферы:
R=11⋅25⋅44⋅5.15=85520.6≈1.83.R = \dfrac{\sqrt{11} \cdot 2\sqrt{5} \cdot 4}{4 \cdot 5.15} = \dfrac{8\sqrt{55}}{20.6} \approx 1.83.R=4⋅5.1511 ⋅25 ⋅4 =20.6855 ≈1.83.
Таким образом, радиус описанной сферы тетраэдра ABCD равен примерно 1.83.
Для решения данной задачи нам потребуется формула для радиуса описанной сферы тетраэдра, которая выглядит следующим образом:
R=abc4V,R = \dfrac{abc}{4V},R=4Vabc ,
где a, b, c - длины ребер тетраэдра, V - его объем.
Сначала найдем объем тетраэдра ABCD. Для этого воспользуемся формулой объема тетраэдра через площадь основания и высоту:
V=13S⋅h,V = \dfrac{1}{3}S \cdot h,V=31 S⋅h,
где S - площадь треугольника ABC, h - высота тетраэдра, опущенная из вершины D на плоскость ABC.
Треугольник ABC - прямоугольный, поэтому его площадь равна:
S=12⋅AB⋅AC=12⋅11⋅25=55.S = \dfrac{1}{2} \cdot AB \cdot AC = \dfrac{1}{2} \cdot \sqrt{11} \cdot 2\sqrt{5} = \sqrt{55}.S=21 ⋅AB⋅AC=21 ⋅11 ⋅25 =55 .
Определим высоту h с помощью теоремы Пифагора для прямоугольного тетраэдра ABCD:
h2=BD2−(BC⋅cos∠BDC)2=11−(25⋅221)2=11−1621=11521,h^2 = BD^2 - (BC \cdot \cos{\angle{BDC}})^2 = 11 - (2\sqrt{5} \cdot \dfrac{2}{\sqrt{21}})^2 = 11 - \dfrac{16}{21} = \dfrac{115}{21},h2=BD2−(BC⋅cos∠BDC)2=11−(25 ⋅21 2 )2=11−2116 =21115 ,
h=11521.h = \sqrt{\dfrac{115}{21}}.h=21115 .
Теперь можем рассчитать объем тетраэдра:
V=13⋅55⋅11521≈5.15.V = \dfrac{1}{3} \cdot \sqrt{55} \cdot \sqrt{\dfrac{115}{21}} \approx 5.15.V=31 ⋅55 ⋅21115 ≈5.15.
Теперь можем найти радиус описанной сферы:
R=11⋅25⋅44⋅5.15=85520.6≈1.83.R = \dfrac{\sqrt{11} \cdot 2\sqrt{5} \cdot 4}{4 \cdot 5.15} = \dfrac{8\sqrt{55}}{20.6} \approx 1.83.R=4⋅5.1511 ⋅25 ⋅4 =20.6855 ≈1.83.
Таким образом, радиус описанной сферы тетраэдра ABCD равен примерно 1.83.