Высота конуса равна 20, радиус его основания-25. найти площадь сечения, проведенного через вершину, если расстояние от центра основания конуса равно 12

Смирнов Алексей Владимирович

Учитель математики высшей категории

Проверено учителем

Для нахождения площади сечения конуса, проходящего через его вершину, воспользуемся геометрическими свойствами прямоугольных треугольников в пространстве. Площадь искомого сечения равна 500. ️ Шаг 1: Определение положения плоскости сечения Пусть Scap S — вершина конуса, Ocap O — центр основания. Высота SO=20cap S cap O equals 20. Сечение проходит через вершину Scap S и пересекает основание по хорде ABcap A cap B. Искомое сечение — равнобедренный треугольник SABcap S cap A cap B. Пусть Mcap M — середина хорды ABcap A cap B. Тогда OMABcap O cap M ⟂ cap A cap B и SMABcap S cap M ⟂ cap A cap B (по теореме о трех перпендикулярах). Следовательно, отрезок SMcap S cap M является высотой треугольника SABcap S cap A cap B. Расстояние от центра основания Ocap O до плоскости сечения — это перпендикуляр OHcap O cap H, опущенный из Ocap O на SMcap S cap M в прямоугольном треугольнике SOMcap S cap O cap M. По условию OH=12cap O cap H equals 12. ️ Шаг 2: Нахождение расстояния от центра до хорды В прямоугольном треугольнике SOMcap S cap O cap M известны катет SO=20cap S cap O equals 20 и высота к гипотенузе OH=12cap O cap H equals 12. Используем метрическое соотношение для высоты: 1OH2=1SO2+1OM2the fraction with numerator 1 and denominator cap O cap H squared end-fraction equals the fraction with numerator 1 and denominator cap S cap O squared end-fraction plus the fraction with numerator 1 and denominator cap O cap M squared end-fraction Подставим значения: 1122=1202+1OM2the fraction with numerator 1 and denominator 12 squared end-fraction equals the fraction with numerator 1 and denominator 20 squared end-fraction plus the fraction with numerator 1 and denominator cap O cap M squared end-fraction 11441400=1OM21 over 144 end-fraction minus 1 over 400 end-fraction equals the fraction with numerator 1 and denominator cap O cap M squared end-fraction 40014457600=25657600=1OM2the fraction with numerator 400 minus 144 and denominator 57600 end-fraction equals 256 over 57600 end-fraction equals the fraction with numerator 1 and denominator cap O cap M squared end-fraction OM2=57600256=225OM=15cap O cap M squared equals 57600 over 256 end-fraction equals 225 ⟹ cap O cap M equals 15 ️ Шаг 3: Нахождение параметров сечения Найдем высоту сечения SMcap S cap M из треугольника SOMcap S cap O cap M по теореме Пифагора: SM=SO2+OM2=202+152=400+225=625=25cap S cap M equals the square root of cap S cap O squared plus cap O cap M squared end-root equals the square root of 20 squared plus 15 squared end-root equals the square root of 400 plus 225 end-root equals the square root of 625 end-root equals 25 Найдем половину хорды AMcap A cap M из прямоугольного треугольника OAMcap O cap A cap M (где OA=R=25cap O cap A equals cap R equals 25): AM=OA2OM2=252152=625225=400=20cap A cap M equals the square root of cap O cap A squared minus cap O cap M squared end-root equals the square root of 25 squared minus 15 squared end-root equals the square root of 625 minus 225 end-root equals the square root of 400 end-root equals 20 Тогда вся хорда AB=2AM=220=40cap A cap B equals 2 center dot cap A cap M equals 2 center dot 20 equals 40. ️ Шаг 4: Вычисление площади Площадь треугольника SABcap S cap A cap B вычисляется по формуле: S=12ABSM=124025=2025=500cap S equals one-half center dot cap A cap B center dot cap S cap M equals one-half center dot 40 center dot 25 equals 20 center dot 25 equals 500 Ответ: Площадь сечения равна 500. Нужно ли построить чертеж или разобрать другие случаи сечений в телах вращения?

Форма ответа

Ваш аватар