Для решения задачи по нахождению площади боковой поверхности конуса, необходимо воспользоваться формулами и знанием геометрических свойств конуса.
Дано:
- Образующая конуса ( l = 6 ) см.
- Угол при вершине осевого сечения ( \angle B = 120^\circ ).
Осевое сечение конуса представляет собой равнобедренный треугольник, в котором:
- ( l ) — это две равные стороны (образующие конуса).
- Угол при вершине равен ( 120^\circ ).
Для начала определим радиус основания конуса ( R ). Для этого обратимся к треугольнику, образованному осевым сечением. В этом треугольнике проведем высоту из вершины угла ( B ) к основанию. Эта высота разделит треугольник на два прямоугольных треугольника, каждый с углом ( 60^\circ ) у вершины. Поскольку угол при вершине делится пополам, каждый из этих углов будет ( 60^\circ ).
Теперь рассмотрим один из получившихся прямоугольных треугольников. В этом треугольнике:
- Гипотенуза равна ( l = 6 ) см.
- Один из углов равен ( 60^\circ ).
В этом прямоугольном треугольнике:
- Противолежащий катет к углу ( 60^\circ ) будет равен половине основания конуса, то есть ( R ).
- Прилежащий катет будет равен высоте ( h ) конуса.
Из тригонометрических соотношений (так как (\sin 60^\circ = \frac{\sqrt{3}}{2})):
[ \sin 60^\circ = \frac{R}{l} ]
Подставим известные значения:
[ \frac{\sqrt{3}}{2} = \frac{R}{6} ]
[ R = 6 \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} = 3\sqrt{3} \text{ см} ]
Теперь, когда мы знаем радиус ( R ), можно найти площадь боковой поверхности конуса. Для этого используется следующая формула:
[ S_{\text{бок}} = \pi R l ]
Подставим полученные значения:
[ S{\text{бок}} = \pi \cdot 3\sqrt{3} \cdot 6 ]
[ S{\text{бок}} = 18\pi\sqrt{3} \text{ см}^2 ]
Таким образом, площадь боковой поверхности конуса равна ( 18\pi\sqrt{3} ) квадратных сантиметров.