Диагональ прямоугольника равна 18 см, она составляет с его стороной угол 30. Прямоугольник вращается вокруг большей стороны. Вычислите: а) длину высоты полученного цилиндра; б) площадь основания цилиндра; в)площадь осевого сечения цилиндра.
а) Длина высоты цилиндра равна длине диагонали прямоугольника, то есть 18 см.
б) Площадь основания цилиндра равна площади прямоугольника, то есть S = a b, где a и b - стороны прямоугольника. По теореме Пифагора находим стороны прямоугольника: a = 18 cos(30°) = 15.59 см, b = 18 sin(30°) = 9 см. Тогда S = 15.59 9 = 140.31 см^2.
в) Площадь осевого сечения цилиндра равна площади прямоугольника, то есть S = 140.31 см^2.
Давайте решим задачу, начиная с геометрических свойств прямоугольника и цилиндра.
Анализ прямоугольника:
У нас есть прямоугольник, диагональ которого равна (18) см, и она составляет угол (30^\circ) с одной из сторон. Пусть эта сторона будет (a), а другая сторона — (b).
Из тригонометрических соотношений, используя угол (30^\circ), можем записать:
[
\cos(30^\circ) = \frac{a}{18}
]
[
a = 18 \cdot \cos(30^\circ) = 18 \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} = 9\sqrt{3} \text{ см}
]
Прямоугольник вращается вокруг большей стороны, которая (9\sqrt{3}) см. Следовательно, радиус основания цилиндра будет равен меньшей стороне прямоугольника (b = 9) см.
Высота цилиндра будет равна большей стороне прямоугольника (a = 9\sqrt{3}) см.
Решение задачи по частям:
а) Длина высоты цилиндра:
[
\text{Высота} = 9\sqrt{3} \text{ см}
]
б) Площадь основания цилиндра:
[
\text{Площадь основания} = \pi r^2 = \pi \cdot 9^2 = 81\pi \text{ см}^2
]
в) Площадь осевого сечения цилиндра:
Осевое сечение цилиндра — это прямоугольник с одной стороной равной диаметру основания цилиндра, а другой — высоте цилиндра.