Образующая усечённого конуса составляет с плоскостью нижнего основания угол α. Диагональ его осевого сечения перпендикулярна образующей конуса. Сумма длин окружностей равна 2πm. Найдите площадь боковой поверхности конуса.
Ответы на вопрос
Решение.
Обозначим радиус нижнего основания усечённого конуса через , радиус верхнего основания — через , высоту — через , а длину образующей — через .
1. Используем условие о сумме длин окружностей.
По условию сумма длин окружностей обоих оснований равна . Поэтому
Сократим на :
2. Используем условие перпендикулярности диагонали и образующей.
Осевое сечение усечённого конуса представляет собой равнобедренную трапецию с основаниями и и высотой .
Рассмотрим диагональ этой трапеции и боковую сторону, являющуюся образующей усечённого конуса. Поскольку диагональ перпендикулярна образующей, из условия перпендикулярности соответствующих векторов получаем
Разложим разность квадратов на множители:
Учитывая, что , имеем
3. Используем угол между образующей и плоскостью нижнего основания.
Образующая длины образует с плоскостью нижнего основания угол . Поэтому
Отсюда
Подставим это выражение в равенство :
Поскольку , делим обе части на :
Следовательно,
Тогда высота усечённого конуса равна
4. Найдём площадь боковой поверхности.
Площадь боковой поверхности усечённого конуса вычисляется по формуле
Из прямоугольного треугольника, образованного высотой, разностью радиусов и образующей, следует:
Подставим найденную высоту:
Так как , окончательно получаем
Похожие вопросы
Топ вопросов за вчера в категории Математика
Последние заданные вопросы в категории Математика
-
Математика
-
Литература
-
Алгебра
-
Русский язык
-
Геометрия
-
Английский язык
-
Химия
-
Физика
-
Биология
-
Другие предметы
-
История
-
Обществознание
-
Окружающий мир
-
География
-
Українська мова
-
Информатика
-
Українська література
-
Қазақ тiлi
-
Экономика
-
Музыка
-
Право
-
Беларуская мова
-
Французский язык
-
Немецкий язык
-
МХК
-
ОБЖ
-
Психология
-
Физкультура и спорт
-
Астрономия
-
Кыргыз тили
-
Оʻzbek tili

