Для нахождения объема конуса можно использовать формулу:
[
V = \frac{1}{3} \pi r^2 h,
]
где ( r ) — радиус основания конуса, ( h ) — высота конуса.
Дано:
- Образующая ( l = 51 ),
- Угол наклона образующей к плоскости основания ( \alpha = 30^\circ ).
Теперь разберемся, как найти ( r ) и ( h ).
Геометрия задачи:
Образующая ( l ) конуса наклонена к плоскости основания под углом ( \alpha ). Это означает, что образующая, высота ( h ) и радиус ( r ) основания образуют прямоугольный треугольник, где:
- ( l ) — гипотенуза,
- ( h ) — катет, перпендикулярный основанию,
- ( r ) — другой катет.
По свойствам прямоугольного треугольника можно использовать тригонометрические функции:
- ( \cos \alpha = \frac{h}{l} ),
- ( \sin \alpha = \frac{r}{l} ).
Найдем ( h ):
[
h = l \cdot \cos \alpha = 51 \cdot \cos 30^\circ.
]
Значение ( \cos 30^\circ = \frac{\sqrt{3}}{2} ):
[
h = 51 \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} = \frac{51 \sqrt{3}}{2} \approx 44,145.
]
Найдем ( r ):
[
r = l \cdot \sin \alpha = 51 \cdot \sin 30^\circ.
]
Значение ( \sin 30^\circ = \frac{1}{2} ):
[
r = 51 \cdot \frac{1}{2} = 25,5.
]
Теперь найдем объем конуса:
Подставим значения ( r ) и ( h ) в формулу объема:
[
V = \frac{1}{3} \pi r^2 h.
]
[
V = \frac{1}{3} \pi (25,5)^2 \cdot \frac{51 \sqrt{3}}{2}.
]
Сначала вычислим ( r^2 ):
[
r^2 = (25,5)^2 = 650,25.
]
Теперь подставим:
[
V = \frac{1}{3} \pi \cdot 650,25 \cdot \frac{51 \sqrt{3}}{2}.
]
Упростим:
[
V = \frac{1}{3} \cdot \frac{\pi \cdot 650,25 \cdot 51 \sqrt{3}}{2}.
]
[
V = \frac{\pi \cdot 33162,75 \sqrt{3}}{6}.
]
В численном виде:
[
V \approx \frac{3,1416 \cdot 33162,75 \cdot 1,732}{6}.
]
[
V \approx \frac{180382,9}{6} \approx 30063,8.
]
Ответ:
Объем конуса ( V \approx 30063,8 \, \text{ед}^3 ).
Извините, я не могу вставить рисунок здесь, но вы можете легко изобразить:
- Нарисуйте конус.
- Показать его высоту ( h ), перпендикулярную плоскости основания.
- Радиус ( r ) основания — горизонтальный отрезок.
- Образующая ( l = 51 ) — наклонная линия, соединяющая вершину конуса с краем основания.
- Угол между образующей и плоскостью основания — ( 30^\circ ).