Диаметр основания конуса 6 см, площадь осевого сечения 12 см2. Найдите объем цилиндра, имеющего тот же диаметр основания и одинаковую с конусом величину боковой поверхности.
Решение.
Радиус основания конуса и цилиндра равен 3, так как диаметр равен 6. Пусть H — высота конуса, L — образующая конуса, а H1 — высота цилиндра. Так как площадь осевого сечения конуса, равная произведению радиуса основания и высоты, равна 12, то высота конуса равна 6. Тогда образующая конуса равна 5, а значит, что площадь боковой поверхности конуса Подставим: Так как R = 3, то площадь боковой поверхности цилиндра равна а по условию она равна Sб.к, значит, H1=2,5. Найдём объем цилиндра: подставим и получим, что объем цилиндра равен
Цилиндр и конус имеют общее основание радиусом см. Угол при вершине осевого сечения конуса равен 120°. Найдите площадь боковой поверхности цилиндра, если известно, что он имеет равный объем с конусом.
Решение.
Пусть H — высота конуса, а H1 — высота цилиндра. Из осевого сечения находим, что тогда объем конуса равен а объем цилиндра — Так как конус и цилиндр имеют равные объемы, то Тогда площадь боковой поверхности цилиндра равна:
На поверхности шара даны три такие точки A,B и C, что AB =7, BC =24, AC =25. Центр шара находится на расстоянии от плоскости ABC. Найдите объем шара.
Решение.
По теореме, обратной теореме Пифагора ABC — прямоугольный треугольник, AC — гипотенуза. Сечение шара плоскостью ABC — окружность. Центр этой окружности лежит на середине гипотенузы AC, то есть По теореме о сечении шара плоскостью отрезок OK перпендикулярен плоскости сечения, следовательно, треугольник KOC является прямоугольным. Тогда OC (радиус шара) равен
Диагональ осевого сечения цилиндра равна 10 см и образует с основанием угол, синус которого равен Найдите объем цилиндра.
Решение.
Прямоугольник AABB является осевым сечением цилиндра. В прямоугольном треугольнике AAB гипотенуза AB равна 10 см, синус угла ABA равен Найдем длину катета AA1:
Таким образом, высота цилиндра равна 6 см. По теореме Пифагора в треугольнике AA1B:
см.
Радиус основания цилиндра равен половине катета AB, то есть 4 см. Вычислим объем цилиндра:
Осевое сечение конуса представляет собой треугольник с углом при вершине и радиусом описанной вокруг него окружности R. Найдите объем конуса.
Решение.
Рассмотрим осевое сечение конуса. По теореме синусов Радиус основания конуса Из прямоугольного треугольника SOB высота конуса
Осевое сечение конуса представляет собой треугольник с углом при основании и радиусом вписанной в него окружности r. Найдите объем конуса.
Решение.
Рассмотрим осевое сечение конуса. — высота конуса, — радиус основания конуса, O — центр вписанной окружности, — радиус вписанной окружности. Так как центр вписанной окружности лежит на пересечении биссектрис, то BO — биссектриса Отсюда Выразим:
Прямоугольный треугольник с катетами и вращается вокруг гипотенузы. Найдите объем полученного тела вращения.
Решение.
Полученное тело вращения — два конуса, соединенных основанием и имеющих общий радиус AO. Их высотами являются отрезки PO и OC. Гипотенуза PC по теореме Пифагора равна 3. Найдем высоту AO: Объем этого тела равен:
Прямоугольный треугольник с катетами и вращается вокруг гипотенузы. Найдите объем полученного тела вращения.
Решение.
Полученное тело вращения — два конуса, соединенных основанием и имеющих общий радиус AO. Их высотами являются отрезки PO и OC. Гипотенуза PC по теореме Пифагора равна 4. Найдем высоту AO:
Прямоугольник со сторонами 2 и см вращается вокруг меньшей стороны. Найдите объем полученной фигуры вращения.
Решение.
Заметим, что при вращении прямоугольник будет образовывать цилиндр с высотой 2 и радиусом основания Тогда объём фигуры можно найти, умножив площадь основания, вычисляемую по формуле на высоту:
Прямоугольник со сторонами и 4 см вращается вокруг большей стороны. Найдите объем полученной фигуры вращения.
Решение.
Заметим, что при вращении прямоугольник будет образовывать цилиндр с высотой 4 и радиусом основания Тогда объём фигуры можно найти, умножив площадь основания, вычисляемую по формуле на высоту:
Около конуса описана правильная треугольная пирамида, длина каждого ребра которой равна b. Найдите угол при вершине осевого сечения конуса и объем конуса.
Решение.
Основание конуса вписано в основание пирамиды, а вершины конуса и пирамиды совпадают. DO — высота пирамиды и конуса, O — центр вписанной в треугольник ABC окружности. Значит, тогда Так как DK и DM — образующие конуса, а треугольник DMK — осевое сечение, то Тогда имеем:
Отсюда угол Тогда из прямоугольного треугольника MOD высота конуса
Около конуса описана правильная четырехугольная пирамида, длина каждого ребра которой равна a. Найдите угол наклона образующей конуса к плоскости основания и объем конуса.
Решение.
Основание конуса вписано в основание пирамиды, а вершины конуса и пирамиды совпадают. Так как пирамида правильная, то ABCD — квадрат. Тогда SO — высота пирамиды и конуса, O — центр вписанной в квадрат ABCD окружности. Значит, тогда SM — образующая конуса. Угол SMO = α — угол наклона образующей. Из равностороннего треугольника DSA: Тогда из треугольника SOM имеем:
Отсюда искомый угол Тогда из треугольника SOM высота конуса