Покори Воробьёвы горы! 2024, 9 класс, задача 6
Робот-маляр пытается покрасить стену. Робот представляет из себя конечность из трёх деталей. Штанга длиной перпендикулярна полу и может ездить от точки до точки (расстояние между и равно ). Вторая часть конечности, штанга длиной , свободно поворачивается относительно шарнира . По штанге ползает красящая насадка .
Какую площадь стены сможет покрасить этот механизм?

Ответ: .
Решение: Манипулятор сможет достать до отмеченных на рисунке точек. Мы учитываем, что штанга может упираться в пол, из-за чего покрасить маленький треугольник посередине не получится.

Радиус круглых кусков равен длине . Они дополняются прямоугольными треугольниками с катетом высотой с штангу и гипотенузой (штангой ) длиной . То есть треугольники с углом в градусов, второй катет равен . Значит, углы двух секторов равны градусам. Прямоугольник посередине имеет основание шириной в (по условию) и высоту в (распрямлённый манипулятор достаёт до такой высоты). Углы при основании маленького треугольника равны градусам, а само основание равно . Высота маленького треугольника, соответственно, равна .
В итоге площадь получается такая (два сектора + треугольника + прямоугольник - маленький треугольник):