1. Площадь боковой поверхности цилиндра и площадь осевого сечения
Дано:
- Площадь боковой поверхности цилиндра ( S_{b} = 48\pi ) см²
- Высота цилиндра ( h = 12 ) см
Найти:
- Площадь осевого сечения ( S_{ос} )
- Площадь полной поверхности цилиндра ( S_{п} )
Решение:
1. Найдём радиус основания цилиндра ( r ):
Площадь боковой поверхности цилиндра вычисляется по формуле:
[ S_{b} = 2\pi rh ]
Подставим известные значения и решим уравнение для ( r ):
[ 48\pi = 2\pi r \cdot 12 ]
[ 48\pi = 24\pi r ]
[ r = \frac{48\pi}{24\pi} = 2 \text{ см} ]
2. Найдём площадь осевого сечения:
Осевое сечение цилиндра представляет собой прямоугольник с высотой ( h ) и основанием ( d = 2r ):
[ S{ос} = h \cdot 2r ]
[ S{ос} = 12 \cdot 2 \cdot 2 ]
[ S_{ос} = 48 \text{ см²} ]
3. Найдём площадь полной поверхности цилиндра:
Площадь полной поверхности цилиндра включает площадь двух оснований и площадь боковой поверхности:
[ S{п} = S{b} + 2S{осн} ]
[ S{осн} = \pi r^2 ]
[ S{осн} = \pi \cdot 2^2 = 4\pi \text{ см²} ]
[ S{п} = 48\pi + 2 \cdot 4\pi ]
[ S{п} = 48\pi + 8\pi ]
[ S{п} = 56\pi \text{ см²} ]
Ответ:
- Площадь осевого сечения цилиндра: ( 48 \text{ см²} )
- Площадь полной поверхности цилиндра: ( 56\pi \text{ см²} )
2. Площадь боковой и полной поверхности конуса
Дано:
- Площадь осевого сечения конуса ( S_{ос} = 56 ) дм²
- Радиус основания конуса ( r = 4 ) дм
Найти:
- Площадь боковой поверхности ( S_{b} )
- Площадь полной поверхности ( S_{п} )
Решение:
1. Найдём высоту конуса ( h ):
Осевое сечение конуса представляет собой равнобедренный треугольник с основанием ( 2r ) и высотой ( h ):
[ S_{ос} = \frac{1}{2} \cdot 2r \cdot h ]
[ 56 = \frac{1}{2} \cdot 2 \cdot 4 \cdot h ]
[ 56 = 4h ]
[ h = \frac{56}{4} = 14 \text{ дм} ]
2. Найдём образующую конуса ( l ):
Образующая ( l ) является гипотенузой прямоугольного треугольника с катетами ( r ) и ( h ):
[ l = \sqrt{r^2 + h^2} ]
[ l = \sqrt{4^2 + 14^2} ]
[ l = \sqrt{16 + 196} ]
[ l = \sqrt{212} ]
[ l = 2\sqrt{53} \text{ дм} ]
3. Найдём площадь боковой поверхности:
Площадь боковой поверхности конуса вычисляется по формуле:
[ S{b} = \pi r l ]
[ S{b} = \pi \cdot 4 \cdot 2\sqrt{53} ]
[ S_{b} = 8\pi \sqrt{53} \text{ дм²} ]
4. Найдём площадь полной поверхности:
Площадь полной поверхности конуса включает площадь основания и боковой поверхности:
[ S{п} = S{b} + S{осн} ]
[ S{осн} = \pi r^2 ]
[ S{осн} = \pi \cdot 4^2 ]
[ S{осн} = 16\pi \text{ дм²} ]
[ S_{п} = 8\pi \sqrt{53} + 16\pi ]
Ответ:
- Площадь боковой поверхности конуса: ( 8\pi \sqrt{53} \text{ дм²} )
- Площадь полной поверхности конуса: ( 8\pi \sqrt{53} + 16\pi \text{ дм²} )