Tämä ongelma syntyi siitä, kun huomasin Futility Closetissa hauskan totuuden liittyen pallokalotin ja ympyrän pinta-alaan. Tein GeoGebra 5:llä animaatiot aiheesta, ne löytyvät artikkelin lopussa. Lähteissä on linkki GeoGebra-tiedostoihin. Uskon, että lahjakas yläasteen matemaatikko ratkaisee nämä, kunhan hänellä on käytössä tarpeeksi tietoja vaikkapa taulukkokirjasta.
Kuvan punainen pallo on yksikköpallo, eli sen keskipiste on origossa ja säde on 1. Pallon pinnalla näkyvät pisteet ovat pallon ja koordinaattiakseleiden leikkauspisteitä. Vihreän ympyrän keskipiste on B ja se kulkee pisteiden G ja F (pallon ja y-akselin leikkauspisteet) kautta. Sinisen ympyrän keskipiste on C ja se kulkee pisteiden E ja D (pallon ja x-akselin leikkauspisteet) kautta.

Ongelma 1. Osoita, että sinisen ja vihreän ympyrän pinta-alojen summa on yhtäsuuri kuin punaisen pallon pinta-ala.
Kuvassa on pallo, jonka keskipiste on O. Valitaan pallon pinnalta pisteet A ja B (joka on ”samalla puolella” palloa kuin piste A). Muodostetaan pallokalotti siten, että sen huippu on pisteessä A ja pohjaympyrä kulkee pisteen B kautta.

Ongelma 2. Osoita, että pallokalotin ja ympyrän pinta-alat ovat yhtäsuuret.
Nytpä alkoi pohdituttamaan, miten tämä liittyy Arkhimedeen oivallukseen pallon ja sylinterin pinta-alasta, pitänee palata aiheeseen.


lähteet
Round and round Futily Closetissa
https://www.futilitycloset.com/2026/11/06/round-and-round-6/
Kalotti Wikipediassa
https://fi.wikipedia.org/wiki/Kalotti_(geometria)
Pallo ja ympyrät GeoGebrassa
https://www.geogebra.org/classic/h2rgcdf3
Kalottilause GeoGebrassa
https://www.geogebra.org/classic/avpd8xzg

Vastaa