Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Задание № 1237
i

Ра­ди­ус ос­но­ва­ния ко­ну­са равен R, вы­со­та H. В конус впи­сан ци­линдр, одно ос­но­ва­ние ко­то­ро­го лежит на ос­но­ва­нии ко­ну­са, а дру­гое  — на бо­ко­вой по­верх­но­сти ко­ну­са. Какое наи­боль­шее зна­че­ние может иметь объем ци­лин­дра?

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Пусть A и B  — диа­мет­раль­но про­ти­во­по­лож­ные точки ос­но­ва­ния ко­ну­са с вер­ши­ной S, A1 и B1  — точки пе­ре­се­че­ния верх­не­го ос­но­ва­ния ци­лин­дра с об­ра­зу­ю­щи­ми AS и BS со­от­вет­ствен­но, O и O1  — цен­тры ос­но­ва­ний ци­лин­дра и се­ре­ди­ны от­рез­ков AB и A1B1 со­от­вет­ствен­но. Тогда тре­уголь­ни­ки SO1B1 и SOB по­доб­ны. Обо­зна­чим O1B1 за x, тогда

SO_1:x=SO:OB=H:R, SO_1= дробь: чис­ли­тель: xH, зна­ме­на­тель: R конец дроби , OO_1=OS минус O_1S=H минус дробь: чис­ли­тель: xH, зна­ме­на­тель: R конец дроби = дробь: чис­ли­тель: H, зна­ме­на­тель: R конец дроби левая круг­лая скоб­ка R минус x пра­вая круг­лая скоб­ка .

Объем ци­лин­дра равен:

V = Пи x в квад­ра­те умно­жить на дробь: чис­ли­тель: H, зна­ме­на­тель: R конец дроби левая круг­лая скоб­ка R минус x пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: Пи H, зна­ме­на­тель: R конец дроби левая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те R минус x в кубе пра­вая круг­лая скоб­ка .

Пер­вый мно­жи­тель кон­стан­та, а про­из­вод­ная вто­ро­го равна 2xR минус 3x в квад­ра­те =x левая круг­лая скоб­ка 2R минус 3x пра­вая круг­лая скоб­ка , по­это­му по­ло­жи­тель­на при 0 мень­ше x мень­ше дробь: чис­ли­тель: 2R, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби . Зна­чит, функ­ция x в квад­ра­те R минус x в кубе воз­рас­та­ет при x мень­ше дробь: чис­ли­тель: 2R, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби и убы­ва­ет при x боль­ше дробь: чис­ли­тель: 2R, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби , а при x= дробь: чис­ли­тель: 2R, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби при­ни­ма­ет наи­боль­шее зна­че­ние при не­от­ри­ца­тель­ных x. Для него по­лу­ча­ем:

 дробь: чис­ли­тель: Пи H, зна­ме­на­тель: R конец дроби левая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те R минус x в кубе пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: Пи H, зна­ме­на­тель: R конец дроби левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 9 конец дроби R в кубе минус дробь: чис­ли­тель: 8, зна­ме­на­тель: 27 конец дроби R в кубе пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: Пи H, зна­ме­на­тель: R конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 27 конец дроби R в кубе = дробь: чис­ли­тель: 4 Пи HR в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 27 конец дроби .

Ответ:  дробь: чис­ли­тель: 4 Пи HR в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 27 конец дроби .


Аналоги к заданию № 1227: 1237 Все

Классификатор алгебры: 3.16. Ци­линдр, 3.17. Конус, 3.23. Ком­би­на­ции круг­лых тел, 4.4. Объёмы круг­лых тел
Методы алгебры: Ис­поль­зо­ва­ние по­до­бия