Вопрос задан 31.01.2025 в 15:41. Предмет Геометрия. Спрашивает Nazhmetdin Beket.

Высота конуса равна 9 см, угол при вершине осевого сечения равен 120°. Найдите площадь сечения, проходящего через две образующие, угол между которыми равен 90° и площадь боковой поверхности конуса.

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Жданков Влад.

Решим задачу поэтапно.

1. Площадь осевого сечения конуса

Осевое сечение конуса представляет собой равнобедренный треугольник, так как оно проходит через ось конуса. В данном случае угол при вершине осевого сечения равен 120120^\circ, а высота конуса (высота треугольника в осевом сечении) составляет 9 см.

Пусть OO — вершина конуса, ABAB — основание осевого сечения (равнобедренного треугольника), а OCOC — высота, опущенная из вершины OO на основание ABAB.

Поскольку AOB=120\angle AOB = 120^\circ, мы можем разбить угол при вершине на два равных угла по 6060^\circ, то есть AOC=BOC=60 \angle AOC = \angle BOC = 60^\circ.

Из геометрии треугольников с углом 6060^\circ и высотой OC=9OC = 9 см можем найти половину основания ACAC, так как tan(60)=ACOC\tan(60^\circ) = \frac{AC}{OC}.

AC=OCtan(60)=9315.59 смAC = OC \cdot \tan(60^\circ) = 9 \cdot \sqrt{3} \approx 15.59 \text{ см}

Тогда длина всего основания AB=2AC=215.5931.18 смAB = 2 \cdot AC = 2 \cdot 15.59 \approx 31.18 \text{ см}.

Теперь найдем площадь осевого сечения (площади треугольника AOB\triangle AOB):

Sосевого сечения=12ABOC=1231.189140.31 см2S_{осевого\ сечения} = \frac{1}{2} \cdot AB \cdot OC = \frac{1}{2} \cdot 31.18 \cdot 9 \approx 140.31 \text{ см}^2

2. Площадь сечения, проходящего через две образующие под углом 90°

Когда сечение проходит через две образующие, угол между которыми составляет 9090^\circ, оно также является треугольником. Такое сечение перпендикулярно осевому сечению и имеет угол между образующими равный 9090^\circ, образуя прямоугольный треугольник, в котором гипотенузой будет длина образующей.

Найдем длину образующей ll конуса по теореме Пифагора, так как она соединяет вершину конуса с точкой на окружности основания:

l=R2+h2l = \sqrt{R^2 + h^2}

Для этого сначала нужно найти радиус основания RR конуса. Используем tan(60)=Rh\tan(60^\circ) = \frac{R}{h}:

R=htan(60)=9315.59 смR = h \cdot \tan(60^\circ) = 9 \cdot \sqrt{3} \approx 15.59 \text{ см}

Теперь подставим значения RR и hh в формулу для ll:

l=15.592+92=243.48+81=324.4818.01 смl = \sqrt{15.59^2 + 9^2} = \sqrt{243.48 + 81} = \sqrt{324.48} \approx 18.01 \text{ см}

Теперь площадь сечения, проходящего через две образующие под углом 9090^\circ (прямоугольного треугольника с катетами hh и RR):

Sпрямоугольного сечения=12hR=12915.5970.16 см2S_{прямоугольного\ сечения} = \frac{1}{2} \cdot h \cdot R = \frac{1}{2} \cdot 9 \cdot 15.59 \approx 70.16 \text{ см}^2

3. Площадь боковой поверхности конуса

Площадь боковой поверхности SбоковойS_{боковой} конуса рассчитывается как:

Sбоковой=πRlS_{боковой} = \pi \cdot R \cdot l

Подставим значения R15.59R \approx 15.59 см и l18.01l \approx 18.01 см:

Sбоковой=π15.5918.01883.29 см2S_{боковой} = \pi \cdot 15.59 \cdot 18.01 \approx 883.29 \text{ см}^2

Ответ

  1. Площадь сечения, проходящего через две образующие под углом 9090^\circ: 70.16 см2\approx 70.16 \text{ см}^2.
  2. Площадь боковой поверхности конуса: 883.29 см2\approx 883.29 \text{ см}^2.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Геометрия

Последние заданные вопросы в категории Геометрия

Задать вопрос