Чтобы найти площадь полной поверхности цилиндра, нам нужно сначала определить его высоту и радиус основания. Давайте разберем задачу шаг за шагом.
Шаг 1: Определение радиуса и высоты цилиндра
У нас есть диагональ осевого сечения цилиндра, которая равна 20 см, и угол между радиусом основания и диагональю равен 60°.
Осевое сечение цилиндра представляет собой прямоугольный треугольник, где:
- одна катета - это радиус основания (r),
- другой катет - это высота цилиндра (h),
- гипотенуза - это диагональ осевого сечения (d).
Мы можем использовать тригонометрические функции для нахождения радиуса и высоты.
Шаг 2: Использование тригонометрии
1. Из треугольника, где угол 60°, мы можем написать:
cos(60°) = r / d
Подставляем значения:
cos(60°) = r / 20
Поскольку cos(60°) = 0.5, мы получаем:
0.5 = r / 20
Отсюда:
r = 20 * 0.5 = 10 см.
2. Теперь найдем высоту h с помощью синуса:
sin(60°) = h / d
Подставляем значения:
sin(60°) = h / 20
Поскольку sin(60°) = √3/2, мы получаем:
√3/2 = h / 20
Отсюда:
h = 20 * (√3/2) = 10√3 см.
Шаг 3: Формула для площади полной поверхности цилиндра
Площадь полной поверхности цилиндра (S) рассчитывается по формуле:
S = 2πr(h + r)
Теперь подставим найденные значения r и h:
- r = 10 см,
- h = 10√3 см.
Шаг 4: Подсчет площади
1. Подставим значения в формулу:
S = 2π * 10 * (10√3 + 10)
S = 20π * (10√3 + 10)
2. Упростим:
S = 20π * 10(√3 + 1)
S = 200π(√3 + 1) см².
Таким образом, площадь полной поверхности цилиндра составляет 200π(√3 + 1) см².
Ответ: Площадь полной поверхности цилиндра равна 200π(√3 + 1) см².