Найдите площадь сферы, описанной около большого конуса, если углы между образующими и высотой конуса равны 30° и 60°
Найдите площадь сферы, описанной около большого конуса, если углы между образующими и высотой конуса равны 30° и 60°, а разность высот составляет 12√3.
04.12.2023 00:31
Пояснение: Для решения этой задачи, нам понадобится знание геометрии и формулы для площади сферы. Давайте разберемся по шагам:
Шаг 1: Найти радиус сферы
- Заметим, что большой конус является вписанным в сферу, и его вершина совпадает с центром сферы.
- Расстояние от центра сферы до апекса конуса равно радиусу сферы.
- Так как у нас имеются два треугольника, у которых известна высота и угол между образующей и высотой, можем воспользоваться тригонометрическими соотношениями.
- Обозначим радиус сферы как "r".
- Используя тригонометрический закон синусов, можно записать выражение для радиуса сферы:
r / sin(30°) = (r + 12√3) / sin(60°)
r / (1/2) = (r + 12√3) / (√3/2)
2r = r + 12√3
r = 12√3
Шаг 2: Найти площадь сферы
- Площадь сферы вычисляется по формуле S = 4πr².
- Подставляя значение радиуса "r", получаем:
S = 4π(12√3)²
S = 4π * 432
S = 1728π
Дополнительный материал:
Дана задача: Найдите площадь сферы, описанной около большого конуса, если углы между образующими и высотой конуса равны 30° и 60°, а разность высот составляет 12√3.
Совет: При решении данной задачи важно помнить формулы для тригонометрических соотношений и площади сферы. Также, рисование наглядной схемы может помочь лучше понять геометрическую модель задачи.
Упражнение:
Найдите площадь сферы, описанной около большого конуса, если углы между образующими и высотой конуса равны 45° и 90°, а разность высот составляет 10.
Инструкция: Для решения данной задачи, нам необходимо использовать геометрические свойства конусов и сфер.
Первым шагом мы должны найти радиус большой окружности основания конуса. Заметим, что треугольник, образованный радиусом около сферы, биссектрисой угла между образующей конуса и осью конуса, и одной из образующих, является равносторонним треугольником. Таким образом, мы можем использовать соотношение между радиусом окружности и длиной образующей, чтобы найти радиус большой окружности. Это соотношение выглядит следующим образом: радиус окружности равен половине длины образующей.
После того, как мы найдем радиус большой окружности, мы можем использовать формулу для вычисления площади поверхности сферы: S = 4πr^2, где S - площадь поверхности сферы, π - число пи (примерное значение 3.14), r - радиус сферы.
Дополнительный материал:
Задача: Найдите площадь сферы, описанной около большого конуса, если углы между образующими и высотой конуса равны 30° и 60°, а разность высот составляет 12√3.
Шаг 1: Найдем радиус большой окружности основания конуса, используя соотношение радиуса окружности и длины образующей. Длина каждой образующей конуса равна высоте конуса.
Образующая первого конуса:
Высота первого конуса = разность высот = 12√3
Так как угол между образующей и высотой конуса равен 30°, длина образующей первого конуса равна:
l₁ = высота / sin(угол) = 12√3 / sin(30°)
Образующая второго конуса:
Высота второго конуса = 0, так как нам дана только разность высот
Так как угол между образующей и высотой конуса равен 60°, длина образующей второго конуса равна:
l₂ = 0 / sin(60°) = 0 (так как sin(60°) = 1/2)
Радиус большой окружности:
Радиус = половина длины образующей = l₁ / 2
Шаг 2: Подставим найденный радиус в формулу для площади поверхности сферы:
S = 4πr^2
Совет: При работе с треугольниками и соотношением между радиусом окружности и длиной образующей, используйте тригонометрические функции (синусы, косинусы, тангенсы) для нахождения неизвестных значений углов и длин сторон.
Дополнительное упражнение: Найдите площадь сферы, описанной около большего конуса, если углы между образующими и высотой конуса равны 45° и 30°, а разность высот составляет 6.