Как можно определить высоту конуса, если известен периметр осевого сечения, равный 9 см, и угол развертки боковой поверхности, равный 45°?
Геометрия11 классКонусы и цилиндрывысота конусапериметр осевого сеченияугол разверткибоковая поверхностьгеометрия 11 класс
Для определения высоты конуса, зная периметр осевого сечения и угол развертки боковой поверхности, следуем следующим шагам:
Шаг 1: Понимание осевого сечения конусаОсевое сечение конуса представляет собой треугольник, где:
Периметр осевого сечения равен сумме всех сторон треугольника:
P = r + h + l.
Шаг 2: Использование угла разверткиУгол развертки боковой поверхности конуса равен 45°. Это значит, что при развертке конуса боковая поверхность образует равнобедренный треугольник, где угол между образующей и высотой равен 45°.
В этом случае, по свойствам треугольника, мы можем сказать, что:
h = r.
Шаг 3: Подстановка значенийТеперь подставим h = r в формулу периметра:
P = r + h + l = r + r + l = 2r + l.
Мы знаем, что P = 9 см, тогда:
2r + l = 9.
Шаг 4: Нахождение образующейДля нахождения образующей l, используем теорему Пифагора в нашем треугольнике:
l = √(r^2 + h^2).
Так как h = r, подставляем это в формулу:
l = √(r^2 + r^2) = √(2r^2) = r√2.
Шаг 5: Подстановка образующей в периметрТеперь подставим l в уравнение с периметром:
2r + r√2 = 9.
Соберем все слагаемые:
r(2 + √2) = 9.
Теперь найдем r:
r = 9 / (2 + √2).
Шаг 6: Нахождение высотыТак как h = r, подставим найденное значение r:
h = 9 / (2 + √2).
Шаг 7: Итоговое значение высотыТеперь мы можем вычислить численное значение высоты, если это необходимо. Однако, мы уже нашли выражение для высоты конуса:
h = 9 / (2 + √2).
Таким образом, высота конуса равна 9 / (2 + √2) см.