Тела вращения КТ 1
- Найдем площадь ромба: $$S=a^2sin 30^{\circ}=24^2 \cdot \frac{1}{2}=288$$.
- С другой стороны, $$S=a \cdot 2r$$. Тогда, $$r=\frac{288}{48}=6$$
- Найдем высоту шарового сегмента (рис. 6): $$h=\frac{2r}{6}=2$$.
Тогда, $$d=R-h=R-2$$. - По теореме Пифагора:
$$R^2 = r^2 + d^2$$, $$R^2=36+(R-2)^2$$, откуда $$2R=20=D$$.
Если радиус основания конуса равен $$5$$, а разверткой его боковой поверхности является круговой сектор с центральным углом $$120^{\circ}$$, то площадь боковой поверхности конуса равна:
- Длина окружности в основании конуса (рис. 3):
$$C = 2\pi r = 10\pi$$.
- Длина дуги развертки боковой поверхности конуса (рис. 4):
$$L = \frac{2\pi l}{360^{\circ}} \cdot 120^{\circ} = \frac{2\pi l}{3}$$.
- Так как $$C = L$$, то $$10\pi = \frac{2\pi l}{3}$$, откуда $$l = 15$$.
- Площадь боковой поверхности конуса:
$$S = \pi r\cdot l$$, $$S = 75\pi$$.
Прямоугольный треугольник с катетами $$4$$ и $$3$$ вращается вокруг меньшего катета. Поверхность тела вращения равна:
- По теореме Пифагора: $$l = \sqrt{9 + 16} = 5$$.
Поверхность конуса: $$S = \pi r^2 + \pi rl$$, $$S = 16\pi + 20\pi = 36\pi$$.
- По теореме Пифагора:
$$x^2 + x^2 = 4R^2$$, $$x^2 = 2 \cdot 6$$, откуда $$x=2\sqrt{3}$$. - Так как $$\angle BAC = 30^{\circ}$$, то $$\cos 30^{\circ} = \frac{AB}{x}$$, $$\frac{\sqrt{3}}{2}=\frac{AB}{2\sqrt{3}}$$, откуда $$AB=3$$.
- Площадь основания призмы:
$$S=\frac{1}{2} AC \cdot AB \cdot \sin 30^{\circ}$$, $$S=\frac{1}{2} \cdot 2\sqrt{3} \cdot 3 \cdot \frac{1}{2}=\frac{3\sqrt{3}}{2}$$. - Объем призмы:
$$V=S \cdot AA_{1}$$, $$S = \frac{3\sqrt{3}}{2} \cdot 2\sqrt{3} = 9$$.
- Площадь основания призмы (рис. 2):
$$S=\sqrt{p(p-a)(p-b)(p-c)}$$, $$S=\sqrt{5\cdot 1 \cdot 1 \cdot 3} = \sqrt{15}$$ (см$$^2$$). - Радиус окружности, вписанной в основание призмы:
$$r=\frac{2S}{a+b+c}$$, $$r=\frac{2\sqrt{15}}{4+4+2}=\frac{\sqrt{15}}{5}$$ (см). - Высота призмы:
$$h=2r=\frac{2\sqrt{15}}{5}$$ (см). - Объем призмы:
$$V=S\cdot h$$, $$V=\sqrt{15} \cdot \frac{2\sqrt{15}}{5}=6$$ (см$$^3$$).
Развертка усеченного конуса – часть кругового кольца, ширина которого равна $$\frac{3}{\pi}$$. Если длины дуг развертки соответственно равны $$2\pi$$ и $$4\pi$$, то площадь боковой поверхности конуса равна:
- Так как $$C_1 = 2\pi r_1$$, то $$2\pi = 2\pi r_1$$, откуда $$r_1 = 1$$.
- Так как $$C_2 = 2\pi r_2$$, то $$4\pi = 2\pi r_2$$, откуда $$r_2 = 2$$.
- Площадь боковой поверхности конуса:
$$S = \pi (r_1 + r_2)l$$, $$S = \pi (1 + 2) \cdot \frac{3}{\pi} = 9$$.
В правильный тетраэдр, сторона основания которого равна $$2\sqrt{3}$$, вписан конус, имеющий общую вершину с тетраэдром. Площадь боковой поверхности конуса равна:
- Так как $$R = \frac{a}{\sqrt{3}} = \frac{2\sqrt{3}}{\sqrt{3}} = 2$$ (рис. 7),
то $$h = \sqrt{a^2 - R^2} = \sqrt{12 - 4} = 2\sqrt{2}$$.
- Так как $$r = \frac{a}{2\sqrt{3}} = \frac{2\sqrt{3}}{2\sqrt{3}} = 1$$, то $$l = \sqrt{h^2 + l^2} = \sqrt{8 + 1} = 3$$.
- Площадь боковой поверхности конуса: $$S = \pi rl = 3\pi$$.
В конус, осевое сечение которого равносторонний треугольник, вписан шар. Если объем шара равен $$4\sqrt{3}\pi$$, то площадь поверхности конуса равна:
- Так как $$V = \frac{4}{3}\pi R^3$$, то $$4\sqrt{3}\pi = \frac{4}{3}\pi R^3$$, $$R^3 = 3\sqrt{3}$$, $$R = \sqrt{3}$$ (рис. 5).
- Так как $$\bigtriangleup BOC \sim \bigtriangleup BKP$$, то $$\frac{BO}{BK} = \frac{OC}{KP} = \frac{BC}{BP}$$.
Так как $$l = 2r$$ и $$CO = CK = r$$, то $$BK = r$$.
Получим: $$\frac{h}{r} = \frac{r}{\sqrt{3}} = \frac{2r}{h - \sqrt{3}}$$, откуда $$h = 3\sqrt{3}$$, а $$r = 3$$.
- Площадь поверхности конуса:
$$S = \pi r^2 + \pi rl = \pi r^2 + 2\pi r^2 = 3\pi r^2 = 27\pi$$.
- Площадь сферы: $$S=4\pi R^2$$, $$4=4\pi R^2$$, откуда $$R=\frac{1}{\sqrt{\pi}}$$ - радиус сферы.
- Радиус цилиндра $$r=R=\frac{1}{\sqrt{\pi}}$$.
- Образующая цилиндра: $$l=2R=\frac{2}{\sqrt{\pi}}$$.
- Площадь поверхности цилиндра:
$$S=2\pi R^2 +2\pi \cdot R \cdot 2R=6\pi R^2 = \frac{6\pi}{\pi}=6$$.
Если все вершины правильного тетраэдра, ребро которого равно $$2\sqrt{6}$$, лежат на поверхности шара, то радиус этого шара равен:
- Радиус окружности, описанной около основания тетраэдра:
$$R = \frac{a}{\sqrt{3}} = \frac{2\sqrt{6}}{\sqrt{3}} = 2\sqrt{2}$$.
- Высота тетраэдра:
$$SO = \sqrt{a^2 - R^2} = \sqrt{24 - 8} = 4 = h$$.
- По теореме Пифагора:
$$x^2 = R^2 + DC^2$$, $$x^2 = 8 + (4 - x)^2$$,
$$x^2 = 8 + 16 - 8x +x^2$$, откуда $$x = 3$$.
На рисунке 9: точка $$O$$ – центр шара, $$x$$ – радиус шара.
