Обозначим центр сферы O, радиус сферы R, а плоскость сечения α. Обозначим центр окружности сечения O' и ее радиус r. Расстояние от O до O' равно ρ. Длина окружности сечения L равна 2πr.
Возьмем плоскость β так, чтобы она была перпендикулярна α и содержала центр сферы. Плоскости α и β пересекаются по прямой a, которая пересекает сферу в точках A и B. OA = OB = R. При этом, точки A и B являются диаметрально-противоположными точками окружности сечения O'. Значит, O'A = O'B = r. При этом точка O' лежит в плоскости β.
ответ: 4 кролика
1) Пусть в 1-ой клетке сидит 1 кролик. У него или 3 или 7 соседей.
Если у него 7 соседей, то во 2-ой клетке будет 7 кроликов.
Но в 3-ей клетке тоже сидит хотя бы 1 кролик.
Тогда у каждого из этих 7 кроликов будет хотя бы 8 соседей, что невозможно.
Значит, во 2-ой клетке сидит 3 кролика, и у каждого из них уже есть 3 соседа: 2 в своей клетке и 1 в 1-ой клетке.
Чтобы у них было по 7 соседей, в 3-ей клетке должно быть 4 кролика.
В 4-ой клетке должен быть 1 кролик, а в 5-ой 3 кролика.
ответ 1: 4 кролика.
2) Пусть в 1-ой клетке сидят 2 кролика. У них или 3 или 7 соседей.
Если у них 7 соседей, то во 2 клетке сидят 6 кроликов.
Но в 3-ей клетке тоже должен сидеть хотя бы 1 кролик.
Тогда у каждого из этих 6 будет 8 соседей, что невозможно.
Значит, у 2 кроликов в 1-ой клетке по 3 соседа у каждого.
То есть во 2-ой клетке сидят 2 кролика, а в 3-ей клетке 4.
Таким образом, во 2 клетке у каждого 2+1+4=7 соседей.
А в 4-ой клетке сидят опять 2 кролика, и в 3-ей клетке у каждого кролика 2+3+2=7 соседей.
ответ 2: 4 кролика.
3) Пусть в 1-ой клетке сидят 3 кролика.
Тогда во 2-ой клетке будет или 1 кролик (в 1-ой клетке у каждого по 3 соседа), или 5 кроликов (по 7 соседей).
Если во 2-ой клетке 1 кролик, то в 3-ей клетке 4 кролика (во 2-ой у кролика 3+4=7 соседей).
Тогда в 4-ой клетке должно быть 3 кролика (в 3-ей у каждого кролика 1+3+3=7 соседей).
И, наконец, в 5-ой клетке будет 1 кролик.
В 4-ой у каждого 4+2+1=7 соседей, а в 5-ой у него 3 соседа.
Пусть во 2-ой клетке 5 кроликов.
Но в 3-ей клетке должен быть хотя бы 1 кролик, а тогда во 2-ой клетке у каждого будет по 8 соседей, что невозможно.
ответ 3: 4 кролика.
4) Больше 3 кроликов в 1-ой клетке быть не может, тогда во 2-ой клетке у каждого будет по 8 соседей, что невозможно.
Итак, мы получили, что в любом случае в 3-ей (средней) клетке сидит 4 кролика.
Причем только в одном случае расположение кроликов было симметричным относительно средней клетки.
Обозначим центр окружности сечения O' и ее радиус r.
Расстояние от O до O' равно ρ.
Длина окружности сечения L равна 2πr.
Возьмем плоскость β так, чтобы она была перпендикулярна α и содержала центр сферы.
Плоскости α и β пересекаются по прямой a, которая пересекает сферу в точках A и B. OA = OB = R.
При этом, точки A и B являются диаметрально-противоположными точками окружности сечения O'. Значит, O'A = O'B = r. При этом точка O' лежит в плоскости β.
Рассмотрим треугольник OO'A.
OO' ⊥ AB, OA = R, O'A = r, OO' = ρ
По теореме Пифагора имеем равенство: R² = r² + ρ² ⇒ r² = R² - ρ².
r² = 14² - 8² = (14-8)(14+8) = 6*22 = 12*11.
r = √(12*11) = 2√33.
L = 2πr = 2·2√33·π = 4π√33