Задача по геометрии Торт с радиусом 1 надо разделить на 13 частей одинаковой площади, при чем части должны быть в виде колец. Ну то есть торт кольцами должен быть порезан. Какова ширина каждой части?
Для упрощения расчетов будем работать с радиусами, начиная с самого внешнего кольца, то есть с радиуса 1. Параметр ( r ) для ( k )-го кольца будет равен ( 1 - kh ).
Мы ищем ширину ( h ) такого кольца, чтобы для всех 13 колец выполнялось равенство:
Для того чтобы разделить круглый торт радиусом 1 на 13 колец одинаковой площади, давайте сначала определим общую площадь торта:
[
S = \pi \cdot R^2 = \pi \cdot 1^2 = \pi.
]
Теперь, чтобы найти площадь каждого из 13 колец, мы делим общую площадь на 13:
[
S_{части} = \frac{\pi}{13}.
]
Площадь кольца, расположенного между двумя окружностями радиусов ( r ) и ( r + h ), вычисляется по формуле:
[
S_{кольца} = \pi (r + h)^2 - \pi r^2 = \pi ((r + h)^2 - r^2) = \pi (2rh + h^2).
]
Для упрощения расчетов будем работать с радиусами, начиная с самого внешнего кольца, то есть с радиуса 1. Параметр ( r ) для ( k )-го кольца будет равен ( 1 - kh ).
Мы ищем ширину ( h ) такого кольца, чтобы для всех 13 колец выполнялось равенство:
[
S_{кольца} = \pi \left( (1 - kh)^2 - (1 - (k + 1)h)^2 \right) = \frac{\pi}{13}.
]
Таким образом, мы можем выразить ширину колец через уравнение по площади. Поскольку у нас 13 колец, можно написать:
[
1 - (k + 1)h = 0 \Rightarrow h = \frac{1}{13}.
]
Теперь определим ширину каждого кольца:
[
h = \frac{1}{13}.
]
Таким образом, ширина каждого кольца составляет:
[
h = \frac{1}{13}.
]
Проверим, действительно ли они все имеют одинаковую площадь:
Для ( k )-го кольца:
[
S_k = \pi((1 - kh)^2 - (1 - (k + 1)h)^2).
]
В итоге, каждое кольцо будет иметь одинаковую площадь, и мы будем иметь 13 колец, каждый из которых будет шириной ( \frac{1}{13} ).