Чтобы найти площадь ромба, когда известно, что его стороны касаются поверхности шара, нам нужно учесть некоторую геометрическую информацию.
Давайте обозначим центр шара как ( O ), а плоскость ромба как ( \pi ). Согласно условию, расстояние от центра шара до плоскости ромба равно 8, то есть ( d(O, \pi) = 8 ). Радиус шара равен 10.
Так как стороны ромба касаются поверхности шара, это означает, что ромб является вписанным в сферу, и каждая сторона ромба касается сферы.
Известно, что расстояние от центра сферы до касательной плоскости равно радиусу сферы минус расстояние от центра сферы до плоскости, то есть:
[ r - d = 10 - 8 = 2. ]
Теперь мы можем рассмотреть сечение сферы плоскостью ромба. Это сечение будет окружностью радиуса ( \sqrt{r^2 - d^2} ), где ( r ) — радиус сферы, ( d ) — расстояние от центра сферы до плоскости:
[ \sqrt{10^2 - 8^2} = \sqrt{100 - 64} = \sqrt{36} = 6. ]
Таким образом, радиус окружности, в которую вписан ромб, равен 6.
В ромбе диагонали пересекаются под прямым углом и являются биссектрисами углов, поэтому его площадь ( S ) также может быть найдена через произведение диагоналей. Если мы обозначим диагонали ромба как ( d_1 ) и ( d_2 ), то:
[ S = \frac{1}{2} \times d_1 \times d_2. ]
Мы можем выразить диагонали через стороны ромба и радиус вписанной окружности. Известно, что площадь ромба также равна произведению его стороны ( a ) на радиус вписанной окружности:
[ S = a \times r_{\text{впис}}. ]
Здесь ( a = 12.5 ) — сторона ромба, а ( r_{\text{впис}} = 6 ) — радиус окружности, в которую вписан ромб.
Таким образом, площадь ромба:
[ S = 12.5 \times 6 = 75. ]
Ответ: Площадь ромба равна 75.