Задачка очень навороченная в плане условия, но если до завтра не решу-мне капут. В общем надеюсь только на вас :)
Условие:
Через вершину конуса проведена плоскость, пересекающая основание по хорде, длина которой равна 5 см, и стягивающей дугу 90 градусов. Плоскость сечения составляет с плоскостью основания угол 60 градусов. Нужно найти площадь боковой поверхности конуса.
Формулу для нахождения боковой поверхности конуса я знаю: S=пи* r * l (пи на радиус и на образующую) .
Век буду благодарна тому кто решит, а за объяснение-отдельное спасибо!
Естественные науки
Люди, помогите решить задачку по геометрии! Полугодовая оценка решается!
В принципе, суть решения сказали еще до меня. Но не слишком строго с точки зрения геометрии.
В общем, я решаю такие задачи так. .
Действительно, хорда в 5 см стягивает дугу в 90 градусов, тогда получается, что треугольник, образованный радиусами основания, проведенными к хорде, будет прямоугольным и равнобедренным, и эта хорда будет гипотенуза его, а радиусы основания будут его катетами. Так, в прямоугольном равнобедренном катеты равны (по теореме Пифагора) гипотенуза поделить на корень из двух, то есть 5/Корень (2). Итак, радиус основания 5/Корень (2).
Великолепно, теперь найдем высоту конуса. Используем тот факт, что плоскость сечения наклонена под углом 60 градусов к основанию.
Обозначим концы хорды точками А и В, середину хорды точкой М, вершину конуса точкой С, и центр основания конуса точкой О.
Понятно, что сечение конуса этой плоскостьюпредставляет собой треугольник АСВ, притом равнобедренный, с основанием АВ и боковыми сторонами АС и СВ, где АС и СВ - образующие. Теперь проведем в этом треугольнике медиану СМ. Она, как медиана к основанию равнобедренного, будет еще и биссектриса и высота этого треугольника, то есть СМ перпендикулярно АВ. С другой стороны, поскольку О - центр основания - есть проекция С - вершины конуса, на плоскость основания, и М, принадлежащая плоскости основания середина хорды, есть проекция себя самой, то есть точки М, на плоскость основания, то ОМ есть проекция АМ - наклонной, на плоскость основания. Как следствие, по теореме о трех перпендикулярах, раз уж ОМ перпендикулярно АВ (отрезок, соединяющий середину хорды и центр окружности перпендикулярен этой хорде) , то соответственно ОМ перпендикулярно и АМ то же. Итак, получилось, что и СМ, лежащее в плоскости сечения, и ОМ, лежащее в плоскости основания, оба перпендикулярны АВ, коя, в свою очередь, является линией пересечения вышеозначенных плоскостей. Ага, значит, угол СМО есть линейный угол двугранного угла между этими плоскостями, а коли так, то равен он 60 градусам. Кроме того, угол между ОС и ОМ равен девяносто градусов, так как ОС (ось конуса) перпендикулярно всей плоскости основания, а значит, и любой прямой, в ней лежащей, включая и прямую ОМ.
Итак, треугольник СОМ прямоугольный, угол СОМ прямой, угол СМО равен 60 градусов, соответственно угол ОСМ равен будет, по теореме о сумме углов треугольника, 30 градусов. Оставим пока этот треугольник в покое.
Рассмотрим треугольник АОВ. Он равнобедренный прямоугольный, и его катеты= радиусу основания= 5/Корень (2), АВ - гипотенуза.
Хорошо. Пусть так. Тогда ОМ - это медиана этого треугольника, проведенная к гипотенузе, а раз он равнобедренный, то еще и высота его. Но высота прямоугольного треугольника, проведенная к гипотенузе, равна половине гипотенузы, то есть в данном случае ОМ=АВ/2=5/2=2,5см.
Итак, ОМ=2,5см.
Вернемся к треугольнику СОМ. Теперь мы знаем в нем все углы и один из катетов - катет ОМ. Очевидно, катет ОС равен ОМ*Тангенс угла СОМ, то есть ОМ*Тангенс 60 градусов, или 2,5*Корень (3).
Так, высота есть, она равна 2,5*Корень (3).
В обычном конусе верна формула:
Высота^2+РадиусОснования^2=Образующая^2
Итак, квадрат образующей равен (5/Корень (2))^2+(2,5*Корень (3))^2=25/2+6,25*3=(31,25).
Образующая - корень (31,25)
Теперь. Площадь боковой поверхности. Пи*Образующую*РадиусОснования=Пи*корень (31,25)*5/Корень (2) примерно 62,1 см. кв.
Примечание. ^ означает возведение в степень.
В общем, я решаю такие задачи так. .
Действительно, хорда в 5 см стягивает дугу в 90 градусов, тогда получается, что треугольник, образованный радиусами основания, проведенными к хорде, будет прямоугольным и равнобедренным, и эта хорда будет гипотенуза его, а радиусы основания будут его катетами. Так, в прямоугольном равнобедренном катеты равны (по теореме Пифагора) гипотенуза поделить на корень из двух, то есть 5/Корень (2). Итак, радиус основания 5/Корень (2).
Великолепно, теперь найдем высоту конуса. Используем тот факт, что плоскость сечения наклонена под углом 60 градусов к основанию.
Обозначим концы хорды точками А и В, середину хорды точкой М, вершину конуса точкой С, и центр основания конуса точкой О.
Понятно, что сечение конуса этой плоскостьюпредставляет собой треугольник АСВ, притом равнобедренный, с основанием АВ и боковыми сторонами АС и СВ, где АС и СВ - образующие. Теперь проведем в этом треугольнике медиану СМ. Она, как медиана к основанию равнобедренного, будет еще и биссектриса и высота этого треугольника, то есть СМ перпендикулярно АВ. С другой стороны, поскольку О - центр основания - есть проекция С - вершины конуса, на плоскость основания, и М, принадлежащая плоскости основания середина хорды, есть проекция себя самой, то есть точки М, на плоскость основания, то ОМ есть проекция АМ - наклонной, на плоскость основания. Как следствие, по теореме о трех перпендикулярах, раз уж ОМ перпендикулярно АВ (отрезок, соединяющий середину хорды и центр окружности перпендикулярен этой хорде) , то соответственно ОМ перпендикулярно и АМ то же. Итак, получилось, что и СМ, лежащее в плоскости сечения, и ОМ, лежащее в плоскости основания, оба перпендикулярны АВ, коя, в свою очередь, является линией пересечения вышеозначенных плоскостей. Ага, значит, угол СМО есть линейный угол двугранного угла между этими плоскостями, а коли так, то равен он 60 градусам. Кроме того, угол между ОС и ОМ равен девяносто градусов, так как ОС (ось конуса) перпендикулярно всей плоскости основания, а значит, и любой прямой, в ней лежащей, включая и прямую ОМ.
Итак, треугольник СОМ прямоугольный, угол СОМ прямой, угол СМО равен 60 градусов, соответственно угол ОСМ равен будет, по теореме о сумме углов треугольника, 30 градусов. Оставим пока этот треугольник в покое.
Рассмотрим треугольник АОВ. Он равнобедренный прямоугольный, и его катеты= радиусу основания= 5/Корень (2), АВ - гипотенуза.
Хорошо. Пусть так. Тогда ОМ - это медиана этого треугольника, проведенная к гипотенузе, а раз он равнобедренный, то еще и высота его. Но высота прямоугольного треугольника, проведенная к гипотенузе, равна половине гипотенузы, то есть в данном случае ОМ=АВ/2=5/2=2,5см.
Итак, ОМ=2,5см.
Вернемся к треугольнику СОМ. Теперь мы знаем в нем все углы и один из катетов - катет ОМ. Очевидно, катет ОС равен ОМ*Тангенс угла СОМ, то есть ОМ*Тангенс 60 градусов, или 2,5*Корень (3).
Так, высота есть, она равна 2,5*Корень (3).
В обычном конусе верна формула:
Высота^2+РадиусОснования^2=Образующая^2
Итак, квадрат образующей равен (5/Корень (2))^2+(2,5*Корень (3))^2=25/2+6,25*3=(31,25).
Образующая - корень (31,25)
Теперь. Площадь боковой поверхности. Пи*Образующую*РадиусОснования=Пи*корень (31,25)*5/Корень (2) примерно 62,1 см. кв.
Примечание. ^ означает возведение в степень.
Сначала надо найти радиус основания конуса, что не штука, потому что известна длина хорды и стягиваемый ей угол. С радиусами, проведёнными к концам хорды, она образует прямоугольный треугольник, для которого хорда - основание. И для такого халявного случая радиус (боковая сторона треугольника) в корень из двух раз меньше основания.
А теперь посмотрим на этот конус сбоку, так, чтоб эта плоскость была видна с ребра (на рисунке вырождалась в прямую линию) . Получается прямоугольный треугольник с углом при основании 60 градусов, у которого нижний катет известен (это высота того самого прямоугольного треугольника, и она понятно чему равна) . Ну а раз катет и угол известны, то не штука найти и второй катет - высоту конуса. А по высоте и радиусу основания можно уже найти и длину образующей.
А теперь посмотрим на этот конус сбоку, так, чтоб эта плоскость была видна с ребра (на рисунке вырождалась в прямую линию) . Получается прямоугольный треугольник с углом при основании 60 градусов, у которого нижний катет известен (это высота того самого прямоугольного треугольника, и она понятно чему равна) . Ну а раз катет и угол известны, то не штука найти и второй катет - высоту конуса. А по высоте и радиусу основания можно уже найти и длину образующей.
ладно задача хотьь а лажелая но заинтересовала поэтому 4 и решение
и так секущая площадь в плоскости основания образует равнобедренный треуг с боковой стороной Р и снованием 5 значит Ркорней из 2=5высота этого треугольника = (5/корень из 2)/корень из 2 = 2,5 высота конуса = (арктангенс 60)/2,5 длина образующей = корень квадратный из (((арктангенс 60)/2,5)в квадрате+(5/(корень из 2)в квадрате)
а насчет формулы поверхности у тебя лажа будет рано площади поверхности сектора развертки окружности с радиусом образующей и длиной дуги периметра основания
и так секущая площадь в плоскости основания образует равнобедренный треуг с боковой стороной Р и снованием 5 значит Ркорней из 2=5высота этого треугольника = (5/корень из 2)/корень из 2 = 2,5 высота конуса = (арктангенс 60)/2,5 длина образующей = корень квадратный из (((арктангенс 60)/2,5)в квадрате+(5/(корень из 2)в квадрате)
а насчет формулы поверхности у тебя лажа будет рано площади поверхности сектора развертки окружности с радиусом образующей и длиной дуги периметра основания
тебе капут
Похожие вопросы
- Пожалуйста , помогите решить задачку! хоть подскажите формулу по которой решается эта задачка!!
- Помогите решить задачку по аналитической геометрии
- Помогите с задачками по геометрии пожалуйста...
- Помогите решить задачку по физике. Прошу вас! Помогите!
- Помогите решить задачу по геометрии!
- Помогите решить задачку по алгебре
- Помогите решить задачку..6 класса.
- Помогите решить задачку третьеклассника??! Фото...
- Помогите решить задачку по алгебре за 7 класс
- «Помогите решить задачку по физике: почему после сильного шторма вода в море становится теплее