Найти объем конуса если его образующая равна 13 а площадь осевого сечения 60 см в квадрате.желательно...

Тематика Геометрия
Уровень 10 - 11 классы
объем конуса образующая конуса площадь осевого сечения геометрия решение задачи математика формулы конус
0

найти объем конуса если его образующая равна 13 а площадь осевого сечения 60 см в квадрате.желательно с решением

avatar
задан 18 дней назад

2 Ответа

0

Чтобы найти объем конуса, нам нужно знать радиус основания и высоту. У нас есть образующая ( l = 13 ) см и площадь осевого сечения ( S = 60 ) см².

Шаг 1: Выразим параметры через осевое сечение

Площадь осевого сечения конуса (которое является равнобедренным треугольником) равна:

[ S = \frac{1}{2} \times \text{основание треугольника} \times \text{высота треугольника}. ]

В данном случае основание треугольника — это диаметр основания конуса, а высота треугольника — это высота конуса. Пусть ( r ) — радиус основания конуса, тогда основание треугольника равно ( 2r ).

Обозначим высоту конуса через ( h ). Тогда:

[ 60 = \frac{1}{2} \times 2r \times h. ]

Упростим уравнение:

[ 60 = r \times h. ]

[ r \times h = 60. \quad (1) ]

Шаг 2: Используем теорему Пифагора

Так как образующая, радиус и высота конуса связаны через прямоугольный треугольник (где гипотенуза — образующая), воспользуемся теоремой Пифагора:

[ l^2 = r^2 + h^2. ]

Подставим известное значение образующей:

[ 13^2 = r^2 + h^2. ]

[ 169 = r^2 + h^2. \quad (2) ]

Шаг 3: Решаем систему уравнений

Теперь у нас есть система уравнений:

  1. ( r \times h = 60. )
  2. ( r^2 + h^2 = 169. )

Выразим ( h ) из первого уравнения:

[ h = \frac{60}{r}. ]

Подставим это выражение во второе уравнение:

[ r^2 + \left(\frac{60}{r}\right)^2 = 169. ]

Упростим:

[ r^2 + \frac{3600}{r^2} = 169. ]

Умножим всё уравнение на ( r^2 ) чтобы избавиться от дроби:

[ r^4 + 3600 = 169r^2. ]

Перепишем как квадратное уравнение относительно ( r^2 ):

[ r^4 - 169r^2 + 3600 = 0. ]

Обозначим ( x = r^2 ). Тогда уравнение приобретает вид:

[ x^2 - 169x + 3600 = 0. ]

Решим это квадратное уравнение с помощью дискриминанта:

[ D = 169^2 - 4 \times 1 \times 3600. ]

[ D = 28561 - 14400. ]

[ D = 14161. ]

Найдем корни уравнения:

[ x_{1,2} = \frac{169 \pm \sqrt{14161}}{2}. ]

Поскольку корни могут быть большими, важно проверить их точность. Однако в ходе решения можно предположить, что ( r^2 ) принимает положительное значение, соответствующее реальным физическим размерам задачи. Допустим, что ( \sqrt{14161} = 119 ).

[ x_1 = \frac{169 + 119}{2} = 144, ]

[ x_2 = \frac{169 - 119}{2} = 25. ]

Соответственно, ( r^2 = 25 ), следовательно, ( r = 5 ) см.

Теперь найдем высоту ( h ) из уравнения (1):

[ h = \frac{60}{r} = \frac{60}{5} = 12 \text{ см}. ]

Шаг 4: Найдем объем конуса

Объем конуса вычисляется по формуле:

[ V = \frac{1}{3} \pi r^2 h. ]

Подставим найденные значения:

[ V = \frac{1}{3} \pi \times 5^2 \times 12. ]

[ V = \frac{1}{3} \pi \times 25 \times 12. ]

[ V = 100\pi \text{ см}^3. ]

Таким образом, объем конуса равен ( 100\pi ) кубических сантиметров.

avatar
ответил 18 дней назад
0

Для того чтобы найти объем конуса, нам необходимо знать его образующую и площадь осевого сечения.

Образующая конуса (l) равна 13 см, а площадь осевого сечения (S) равна 60 см².

Объем конуса (V) можно найти по формуле: V = (1/3) S l, где S - площадь осевого сечения, l - образующая.

Подставим известные значения: V = (1/3) 60 13 = 260 см³.

Итак, объем конуса равен 260 кубическим сантиметрам.

avatar
ответил 17 дней назад

Ваш ответ

Вопросы по теме