Решение задач:
Задача 1: Найти радиус и полную площадь цилиндра, если осевое сечение представляет собой квадрат с диагональю 36 см.
- Осевое сечение цилиндра - это прямоугольник, который в данном случае является квадратом. Диагональ квадрата равна 36 см.
- Поскольку диагональ квадрата делит его на два равных прямоугольных треугольника, мы можем использовать теорему Пифагора для нахождения стороны квадрата (которая будет равна диаметру цилиндра).
- Обозначим сторону квадрата через a. Тогда, по теореме Пифагора: a² + a² = 36². Это упрощается до 2a² = 1296, откуда a² = 648. Следовательно, a = √648 = 18√2 см.
- Диаметр цилиндра равен стороне квадрата, то есть 18√2 см. Радиус (r) будет равен половине диаметра: r = 18√2 / 2 = 9√2 см.
- Полная площадь поверхности цилиндра (Sполн) состоит из площади двух оснований и боковой поверхности: Sполн = 2Sосн + Sбок.
- Площадь одного основания: Sосн = πr² = π(9√2)² = 162π см².
- Высота цилиндра равна стороне квадрата, то есть 18√2 см. Боковая площадь: Sбок = 2πrh = 2π(9√2)(18√2) = 648π см².
- Полная площадь поверхности цилиндра: Sполн = 2(162π) + 648π = 972π см².
Задача 2: Если радиус равен 7√2 см, как можно определить наибольшую площадь осевого сечения конуса?
- Осевое сечение конуса - это равнобедренный треугольник. Чтобы площадь этого треугольника была максимальной, угол при вершине должен быть прямым (90°).
- В этом случае, высота треугольника будет равна радиусу основания конуса, то есть 7√2 см.
- Основание треугольника будет равно 2 радиусам, так как это диаметр круга: 2 × 7√2 = 14√2 см.
- Площадь треугольника: S = 1/2 × основание × высота = 1/2 × 14√2 × 7√2 = 98 см².
Задача 3: При высоте конуса 4√3 см и угле при вершине осевого сечения 120°, как найти площадь основания конуса?
- Рассмотрим осевое сечение конуса. Это равнобедренный треугольник с углом при вершине 120°.
- Половина этого угла составляет 60°, и мы можем использовать тангенс для нахождения радиуса основания (r): tan(60°) = r / высота.
- Подставляем значения: √3 = r / 4√3.
- Решаем уравнение: r = 4√3 × √3 = 12 см.
- Площадь основания конуса: Sосн = πr² = π(12)² = 144π см².