Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

Длина об­ра­зу­ю­щей ко­ну­са равна 6 см, а угол между вы­со­той и об­ра­зу­ю­щей равен 30°. В конус впи­сан ци­линдр наи­боль­ше­го объ­е­ма. Най­ди­те от­но­ше­ние пло­ща­ди бо­ко­вой по­верх­но­сти ко­ну­са к пло­ща­ди бо­ко­вой по­верх­но­сти 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, при­чем \angle OSB=30 гра­ду­сов . Зна­чит, \angle ASB=2\angle OSB=60 гра­ду­сов и тре­уголь­ник ASB рав­но­сто­рон­ний, так как яв­ля­ет­ся рав­но­бед­рен­ным с углом 60°. Обо­зна­чим ра­ди­ус ос­но­ва­ния ко­ну­са за R, а ра­ди­ус ос­но­ва­ния ци­лин­дра за x. Тогда вы­со­та ко­ну­са равна:

SO=SB ко­си­нус 30 гра­ду­сов =AB ко­си­нус 30 гра­ду­сов =2R умно­жить на дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби =R ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та ,

ана­ло­гич­но, SO_1=x ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та и вы­со­та ци­лин­дра равна  ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та левая круг­лая скоб­ка R минус x пра­вая круг­лая скоб­ка . Зна­чит, объем ци­лин­дра равен:

V_ц = Пи x в квад­ра­те ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та левая круг­лая скоб­ка R минус x пра­вая круг­лая скоб­ка = Пи ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та левая круг­лая скоб­ка Rx в квад­ра­те 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:

Пло­щадь бо­ко­вой по­верх­но­сти ко­ну­са

S_б.п.к.= Пи R умно­жить на SB= Пи R умно­жить на 2R=2R в квад­ра­те Пи .

Пло­щадь бо­ко­вой по­верх­но­сти ци­лин­дра наи­боль­ше­го объ­е­ма

S_б.п.ц.=2 Пи x левая круг­лая скоб­ка R минус x пра­вая круг­лая скоб­ка =2 Пи умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 2R, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: R, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 9 конец дроби R в квад­ра­те Пи .

Зна­чит, от­но­ше­ние их равно:

S_б.п.к.:S_б.п.ц.=2R в квад­ра­те Пи : дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 9 конец дроби R в квад­ра­те Пи =2: дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 9 конец дроби =9:2.

Ответ: 9 : 2.


Аналоги к заданию № 1387: 1397 Все

Классификатор алгебры: 3.16. Ци­линдр, 3.17. Конус, 3.23. Ком­би­на­ции круг­лых тел, 4.3. Пло­щадь по­верх­но­сти круг­лых тел
Методы алгебры: Ис­поль­зо­ва­ние по­до­бия