Задачи › Ход лучей в линзах, построения

Изображение треугольника в линзе (C5)

  1. Изображение треугольника в линзе (C5)

    ЕГЭ 2013, 11 кл.
    4/10

    Равнобедренный прямоугольный треугольник \(ABC\) площадью \(50\) см\(^2\) расположен перед тонкой собирающей линзой так, что его катет \(AC\) лежит на главной оптической оси линзы. Фокусное расстояние линзы \(50\) см. Вершина прямого угла \(C\) лежит дальше от центра линзы, чем вершина острого угла \(A\). Расстояние от центра линзы до точки \(A\) равно удвоенному фокусному расстоянию линзы (см. рисунок). Постройте изображение треугольника и найдите площадь получившейся фигуры. Ответ выразите в кв. см. и округлите до целых.

    Рисунок
    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Ответ

    42 см\(^2\).

    Решение

    Поскольку треугольник равнобедренный, \(S = a^2/2\), откуда катеты \(a = \sqrt{2S} = 10\) см. При \(d = 2F\) получается \(f = 2F\), поэтому \(BC\) переходит в такой же по величине отрезок \(B'C'\). Расстояние от точки \(A\) до линзы \(d_1 = 2F + a\). По формуле линзы \(f = \dfrac{F(2F+a)}{F+a}\), тогда \(b = A'C' = 2F - f = \dfrac{Fa}{F+a}\). Площадь изображения \(S' = \dfrac{ab}{2} = S\dfrac{F}{F+a} \approx 41{,}7\) см\(^2\). Построение: луч 1 (параллельно оси через линзу в фокус), луч 2 (через фокус), луч 3 (вдоль \(AB\)) дают \(B'\) и далее \(A'\) на оси.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи