Через образующую цилиндра проведены два взаимно перпендикулярных сечения с одинаковой площадью — 40 кв.ед.изм. определи площадь осевого сечения цилиндра.

Смирнов Алексей Владимирович

Учитель математики высшей категории

Проверено учителем

Площадь осевого сечения цилиндра составляет 40\sqrt{2} квадратных единиц. Шаг 1: Анализ геометрической модели Пусть Hcap H — высота цилиндра (длина образующей), а aa и bb — длины хорд в основании цилиндра, которые являются сторонами данных сечений. Так как сечения проходят через одну и ту же образующую, они представляют собой прямоугольники со сторонами aa и Hcap H, а также bb и Hcap H. По условию площади сечений равны: S1=aH=40cap S sub 1 equals a center dot cap H equals 40 S2=bH=40cap S sub 2 equals b center dot cap H equals 40Из этих равенств следует, что a=b=40Ha equals b equals the fraction with numerator 40 and denominator cap H end-fraction . Шаг 2: Связь хорд и диаметра основания По условию плоскости сечений взаимно перпендикулярны. Это означает, что угол между хордами aa и bb, выходящими из одной точки (точки пересечения образующей с плоскостью основания), равен 9090 raised to the composed with power. Вписанный угол, равный 9090 raised to the composed with power, опирается на диаметр окружности Dcap D. Таким образом, по теореме Пифагора: D2=a2+b2cap D squared equals a squared plus b squaredТак как a=ba equals b, получаем: D2=2a2D=a2cap D squared equals 2 a squared implies cap D equals a the square root of 2 end-root Шаг 3: Вычисление площади осевого сечения Осевое сечение цилиндра — это прямоугольник со сторонами Dcap D (диаметр) и Hcap H (высота). Его площадь Saxcap S sub a x end-sub вычисляется по формуле: Sax=DHcap S sub a x end-sub equals cap D center dot cap HПодставим выражение для Dcap D через aa: Sax=(a2)H=(aH)2cap S sub a x end-sub equals open paren a the square root of 2 end-root close paren center dot cap H equals open paren a center dot cap H close paren center dot the square root of 2 end-root Поскольку нам известно, что aH=40a center dot cap H equals 40, подставляем это значение: Sax=402cap S sub a x end-sub equals 40 the square root of 2 end-root Ответ: Площадь осевого сечения цилиндра равна 40\sqrt{2} кв. ед. изм. Уточните, требуются ли вам дополнительные геометрические расчеты или вывод формул для других типов сечений цилиндра?

Форма ответа

Ваш аватар