Чтобы найти высоту конуса, нам нужно использовать формулу для площади боковой поверхности конуса. Боковая поверхность конуса вычисляется по формуле:
[ S = \pi r l, ]
где ( S ) — площадь боковой поверхности, ( r ) — радиус основания, а ( l ) — образующая конуса.
Нам даны:
- ( S = 15\pi ) см²,
- ( r = 3 ) см.
Подставим данные в формулу:
[ 15\pi = \pi \times 3 \times l. ]
Теперь упростим уравнение:
[ 15\pi = 3\pi l. ]
Разделим обе стороны уравнения на (\pi):
[ 15 = 3l. ]
Теперь решим уравнение для ( l ):
[ l = \frac{15}{3} = 5 \text{ см}. ]
Итак, мы нашли, что образующая ( l = 5 ) см. Далее используем теорему Пифагора, чтобы найти высоту ( h ) конуса. В прямоугольном треугольнике, образованном высотой конуса, радиусом основания и образующей, выполняется:
[ l^2 = r^2 + h^2. ]
Подставим известные значения:
[ 5^2 = 3^2 + h^2. ]
Упростим уравнение:
[ 25 = 9 + h^2. ]
Вычтем 9 из обеих сторон уравнения:
[ 25 - 9 = h^2, ]
[ 16 = h^2. ]
Теперь найдём ( h ), взяв квадратный корень из обеих сторон:
[ h = \sqrt{16} = 4 \text{ см}. ]
Таким образом, высота конуса равна ( 4 ) см.