Как можно найти объем и площадь полной поверхности усечённого конуса, если высота составляет 24, образующая равна 25, а площадь осевого сечения равна 264?
Геометрия 11 класс Объем и площадь поверхности усечённого конуса объём усечённого конуса площадь поверхности усеченного конуса высота усеченного конуса Образующая усечённого конуса площадь осевого сечения формулы усеченного конуса Новый
Чтобы найти объем и площадь полной поверхности усеченного конуса, нам нужно использовать известные формулы и данные, которые у нас есть. Давайте разберем это шаг за шагом.
1. Определим радиусы оснований усеченного конуса.
Площадь осевого сечения (параллелограмма) равна 264. Площадь осевого сечения усеченного конуса можно выразить через радиусы оснований и высоту:
Площадь осевого сечения = (R + r) * h / 2,
где R - радиус верхнего основания, r - радиус нижнего основания, h - высота усеченного конуса.
Мы знаем, что высота h = 24, и подставляем это значение в формулу:
(R + r) * 24 / 2 = 264.
Упрощаем уравнение:
R + r = 264 * 2 / 24 = 22.
2. Найдем радиусы оснований.
Теперь у нас есть уравнение:
R + r = 22.
Также у нас есть образующая (наклонная высота) усеченного конуса, которая равна 25. Мы можем использовать теорему Пифагора, чтобы связать радиусы и высоту:
(R - r)² + h² = 25².
Подставляем h = 24:
(R - r)² + 24² = 25².
Это уравнение можно записать как:
(R - r)² + 576 = 625.
Отсюда получаем:
(R - r)² = 625 - 576 = 49.
Таким образом, R - r = 7 или R - r = -7 (но радиусы не могут быть отрицательными, поэтому оставляем R - r = 7).
3. Решим систему уравнений.
Теперь у нас есть система из двух уравнений:
Сложим эти два уравнения:
2R = 29,
R = 14.5.
Теперь подставим R в одно из уравнений, например, R + r = 22:
14.5 + r = 22,
r = 22 - 14.5 = 7.5.
4. Найдем объем усеченного конуса.
Объем V усеченного конуса можно найти по формуле:
V = (1/3) * π * h * (R² + Rr + r²).
Подставляем значения:
V = (1/3) * π * 24 * (14.5² + 14.5 * 7.5 + 7.5²).
Сначала найдем значения:
Теперь подставим в формулу:
V = (1/3) * π * 24 * (210.25 + 108.75 + 56.25) = (1/3) * π * 24 * 375.25.
Теперь можно вычислить объем:
V = 8 * π * 375.25 ≈ 3002.00 (если π ≈ 3.14).
5. Найдем площадь полной поверхности усеченного конуса.
Площадь полной поверхности S усеченного конуса вычисляется по формуле:
S = π(R² + r²) + π(R + r) * l,
где l - образующая (в нашем случае l = 25).
Подставляем значения:
S = π(14.5² + 7.5²) + π(22) * 25.
Сначала найдем значения:
S = π(210.25 + 56.25) + π(22 * 25).
S = π(266.50 + 550) = π * 816.50.
Теперь вычислим площадь:
S ≈ 2567.74 (если π ≈ 3.14).
Итак, итоговые результаты: