от ammornil » 29 Яну 2012, 14:40
Зад.2) Намерете обема и повърхнината на тяло, образувано при въртенето на равнобедрен триъгълник около едното му бедро, ако основата на триъгълника е 30cm , а бедрото 25cm.
Полученото тяло е два конуса с равни основи, като по-ниският конус е пъхнат в по-високия конус. Такива конуси бихме могли да наречем втъкнати, макар по-точно да е че по-ниският е вписан в по-високия. Долният, по-малък конус реално се явява дупка в по-големия горен конус.
Радиусът на основата на конусите е равен на височината, спусната към бедрото, около което е завъртян триъгълника. Околният ръб на по-високия конус е 30см, а на по-късия е 25 см.
Обемът на тялото е равен на разликата от обемите на конусите, а повърхнината е сборът от околните повърхнини на конусите.
И така по чертежа долу, даденият триъгълник е АВС, завъртян около бедрото ВС.Нека построим права през бедрото ВС- правата [tex]a[/tex]. Построяваме перпендикуляр от А към правата [tex]a[/tex]. Нека петата на този перпендикуляр е точка Q. Продължението на AQ пресича окръжността на основите на двата конуса в точка А'.
Да разгледаме ▲АВС, [tex]\angle ACB=180^\circ -2.\angle ABC[/tex], нека ъгъл АВС е α, тогава според синусова теорема: [tex]\frac{AB}{sin\angle ACB}=\frac{AC}{sin\angle ABC} \Longrightarrow \frac{AB}{sin(180^\circ -2. \alpha) }=\frac{AC}{sin\alpha } \Longrightarrow AB.sin\alpha=AC.sin(2.\alpha)[/tex]
[tex]30.sin\alpha-25.2.sin\alpha.cos\alpha=0 \Longrightarrow 5.sin\alpha.(6-10.cos\alpha)=0 \Longrightarrow[/tex]
(1)[tex]sin\alpha=0[/tex] не е възможно, защото ъгъл АВС не може да е нула градуса [tex]\cup[/tex] (2)[tex]cos\alpha=\frac{3}{5}[/tex], откъдето ъгъл α може да се определи, но за сега ни стига само да знаем стойностите на тригонометричните му функции.
[tex]sin\alpha=\sqrt{1-cos^{2}\alpha}=\sqrt{1-\frac{9}{25}}=\frac{4}{5}[/tex]
[tex]BQ\bot AA'[/tex] по построение, [tex]\Rightarrow AQ=AB.sin\angle ABC=30.\frac{4}{5 } =24cm[/tex], което и радиус на основите на конусите. Тогава [tex]AA'=2.AQ=48cm[/tex]- диаметър.
[tex]\Delta AQC \rightarrow (CQ)^{2}=(AC)^{2}-(AQ)^{2} \Rightarrow (CQ)^{2}=625-576=49 \Rightarrow CQ=7cm[/tex]
[tex]\Longrightarrow BQ=BC+CQ=25+7=32cm[/tex]
Така за обемът ще получим:
[tex]V=\frac{1}{3 }.\pi .(AQ)^{2}.BQ-\frac{1}{3 }.\pi .(AQ)^{2}.CQ[/tex]
[tex]V=\frac{1}{3 }.\pi .(AQ)^{2}.(BQ-CQ)=\frac{1}{3 }.\pi .(AQ)^{2}.BC[/tex]
[tex]V=\frac{1}{3 }.\pi .24.24.25=4800.\pi[/tex] [tex]cm^{3}[/tex]
Повърхнината е:
[tex]S_{1}=\pi.CQ.AB+\pi.CQ.BC[/tex]
[tex]S_{1}=\pi.CQ.(AB+BC)=24.(30+25).\pi=24.55.\pi=1320.\pi[/tex] [tex]cm^{2}[/tex]
- Прикачени файлове
-

- drt.jpg (8.57 KiB) Прегледано 1554 пъти