Дана шестиугольная призма, основания которой — правильные шестиугольники ABCDEF и A1B1C1D1E1F1 со стороной а боковые ребра перпендикулярны основаниям и равны Центры оснований — точки O и O1 соответственно; точка X — середина отрезка ОA, точка Y — середина O1C1.
Известно, что пчела проползла по поверхности этой призмы из точки X в точку Y по наикратчайшей траектории. Найдите длину этой траектории.
There is a hexagonal prism with the bases being regular hexagons ABCDEF и A1B1C1D1E1F1 with sides а боковые ребра перпендикулярны основаниям и равны The centers of the bases are points O and O1 respectively; point X is a midpoint of segment OA, point Y is a midpoint of O1C1.
It is known that a bee crawled along the surface of the prism from point X to point Y by the shortest path. Find the length of this path.
Пчела должна проползти по грани ABCDEF, по боковой поверхности призмы и по грани A1B1C1D1E1F1 — именно в таком порядке. Действительно, если пчела покинула грань ABCDEF в точке P, а потом вернулась в эту грань через точку Q, то она проделала не кратчайший путь: кратчайший путь между точками выпуклого ABCDEF тоже лежит в ABCDEF. Аналогично с A1B1C1D1E1F1
Рассматривая развертки призмы, убедимся в том, что кратчайший путь пчелы между точками X и Y не выходит за пределы поверхности призмы ABCOA1B1C1O1 — значит, проходит по грани ABB1A1 или по грани BCC1B1. Рассмотрев развертки ABCOA1B1C1O1 с путями пчелы по упомянутым граням, убедимся в равенстве длин путей пчелы. Вычислим длину пути, считая длину стороны шестиугольника равной высоту призмы равной Тогда
The bee should crawl along the ABCDEF facet, along the lateral surface of the prism and along the A1B1C1D1E1F1 facet in that order. Indeed, if the bee left the facet ABCDEF at the point P and then returned to this facet through the point Q, then it did not follow the shortest path: the shortest path between the points of the convex ABCDEF also lies in ABCDEF. Like wise with A1B1C1D1E1F1.
Considering the unfolding of the prism, we will make sure that the shortest path of the bee between the points X и Y does not go beyond the surface of the prism ABCOA1B1C1O1 — it means that it passes along the facet ABB1A1 or along the facet BCC1B1. Having considered the sweeps ABCOA1B1C1O1 with the paths of the bee along the mentioned faces, we will make sure that the lengths of the paths of the bee are equal. Let’s calculate the length of the path, considering the length of the side of the hexagon equal to the height of the prism equal to
Then
Ответ: 7.