Прямоугольник с диагональю, равной 2 3 см, вращается вокруг одной из сторон. Вычислите объем тела
вращения, если этот объем имеет наибольшее возможное
значение.
Домашние задания: Геометрия
Прямоугольник с диагональю, равной 2 3 см, вращается вокруг одной из сторон.
кратко!
h=х - высота (одна из сторон)
R^2 = 12 - x^2, 0 < x < 2v3,( по т. Пиф., квадрат 2-ой стороны)
V =piR^2 * h_____Vцилиндра
V(x) =Pi( 12x - x^3),
V' = Pi (12 - 3x^2)
V'= 0, x = 2
0_+__2__-___2v3-----V'
Vнаиб = V( 2) = 16Pi ________( h = 2 ; R = 2v2)
Есть ответ?
h=х - высота (одна из сторон)
R^2 = 12 - x^2, 0 < x < 2v3,( по т. Пиф., квадрат 2-ой стороны)
V =piR^2 * h_____Vцилиндра
V(x) =Pi( 12x - x^3),
V' = Pi (12 - 3x^2)
V'= 0, x = 2
0_+__2__-___2v3-----V'
Vнаиб = V( 2) = 16Pi ________( h = 2 ; R = 2v2)
Есть ответ?
Так как диагональ прямоугольника равна 2 3 см, то можно записать уравнение:
$$(a^2 + b^2)^\frac{1}{2} = 2\sqrt{2}$$
где $a$ и $b$ - стороны прямоугольника.
Для нахождения максимального объема тела вращения необходимо найти сторону прямоугольника, вокруг которой нужно вращать фигуру. Для этого можно воспользоваться методом дифференцирования и найти максимум объема по формуле:
$$V = S \cdot h = ab \cdot h = ab \cdot \frac{a}{2} = \frac{a^2b}{2}$$
где $S$ - площадь основания, $h$ - высота цилиндра.
Берем производную по $a$:
$$\frac{dV}{da} = ab = b\sqrt{4a^2-8a^2} = 0$$
Решаем уравнение:
$$a^2 = 2b^2$$
Подставляем $a^2 = 2b^2$ в первое уравнение:
$$b^2 = \frac{8}{5}$$
$$a^2 = \frac{16}{5}$$
Таким образом, стороны прямоугольника равны $a = \sqrt{\frac{16}{5}}$ см и $b = \sqrt{\frac{8}{5}}$ см. Высота цилиндра равна $h = \sqrt{\frac{16}{5}}$ см.
Тогда объем тела вращения будет равен:
$$V = \frac{a^2b}{2}h = \frac{\frac{16}{5} \cdot \sqrt{\frac{8}{5}}}{2} \cdot \sqrt{\frac{16}{5}} = \frac{128}{125} \pi \approx 1,02 \text{ см}^3$$
Таким образом, максимальный объем тела вращения будет равен примерно 1,02 кубических сантиметров
$$(a^2 + b^2)^\frac{1}{2} = 2\sqrt{2}$$
где $a$ и $b$ - стороны прямоугольника.
Для нахождения максимального объема тела вращения необходимо найти сторону прямоугольника, вокруг которой нужно вращать фигуру. Для этого можно воспользоваться методом дифференцирования и найти максимум объема по формуле:
$$V = S \cdot h = ab \cdot h = ab \cdot \frac{a}{2} = \frac{a^2b}{2}$$
где $S$ - площадь основания, $h$ - высота цилиндра.
Берем производную по $a$:
$$\frac{dV}{da} = ab = b\sqrt{4a^2-8a^2} = 0$$
Решаем уравнение:
$$a^2 = 2b^2$$
Подставляем $a^2 = 2b^2$ в первое уравнение:
$$b^2 = \frac{8}{5}$$
$$a^2 = \frac{16}{5}$$
Таким образом, стороны прямоугольника равны $a = \sqrt{\frac{16}{5}}$ см и $b = \sqrt{\frac{8}{5}}$ см. Высота цилиндра равна $h = \sqrt{\frac{16}{5}}$ см.
Тогда объем тела вращения будет равен:
$$V = \frac{a^2b}{2}h = \frac{\frac{16}{5} \cdot \sqrt{\frac{8}{5}}}{2} \cdot \sqrt{\frac{16}{5}} = \frac{128}{125} \pi \approx 1,02 \text{ см}^3$$
Таким образом, максимальный объем тела вращения будет равен примерно 1,02 кубических сантиметров
Похожие вопросы
- Стороны прямоугольника равны 1 см и 3 см. Найдите углы, которые образует диагональ со сторонами прямоугольника.
- Найдите площадь прямоугольника, если одна из его сторон равна 5 см, а угол между диагоналями равен 30°
- Формула вычисления площади прямоугольника через диагонали.
- Гипотенуза в равнобедренном прямоугольном треугольнике равна 31.2 см а высота проведенная к гипотенузе равна 15.6 см.
- Возник вопрос по решению задачи - точнее непонятен последний шаг почему AK^2 / 3 = BC^2 / 4
- На рисунке AC = BC, угол 4 = углу 2. Найди грудсные меры углов: 1,2,3,5, если угол 3 + угол 4 = 130 градусов
- Найти расстояние от точки D(-4;-13:6) до плоскости, проходящей через три точки А (0;-1;-1), В (-2;3;5), С (1;-5;-9).
- 1.Одна из сторон прямоугольника равна 7 см. а диагональ – 25 см. Чему равна вторая сторона прямоугольника?
- Сумма диагоналей ромба равна 14 см, периметр = 20 см. Найти площадь ромба
- Диагональ прямоугольника ABCD = 16 см и составляет с AC угол в 30 градусов Найти площадь ABCD