Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

В конус впи­са­на пря­мая ше­сти­уголь­ная приз­ма так, что ниж­нее ее ос­но­ва­ние лежит на ос­но­ва­нии ко­ну­са, а вер­ши­ны верх­не­го ос­но­ва­ния лежат на бо­ко­вой по­верх­но­сти ко­ну­са. Все ребра приз­мы равны. Най­ди­те от­но­ше­ние пол­ных по­верх­но­стей ко­ну­са и приз­мы, если осе­вое се­че­ние ко­ну­са яв­ля­ет­ся пра­виль­ным тре­уголь­ни­ком.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Про­ве­дем плос­кость через ось ко­ну­са и боль­шую диа­го­наль ос­но­ва­ния ше­сти­уголь­ной приз­мы. По­лу­ча­ем рав­но­сто­рон­ний тре­уголь­ник ABC и впи­сан­ный в него пря­мо­уголь­ник NN1M1M, ко­то­рый яв­ля­ет­ся диа­го­на­лью се­че­ния ше­сти­уголь­ной приз­мы. За­ме­тим, что OC = R (ра­ди­ус ос­но­ва­ния ко­ну­са).

Пусть ребро приз­мы равно a, тогда по­лу­ча­ем, что ON = a, MN = M1N1 = BN1 = 2a. Из пря­мо­уголь­но­го тре­уголь­ни­ка CNN1, где \angle C=60 гра­ду­сов, по­лу­ча­ем, что:

NC= дробь: чис­ли­тель: NN_1, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби = дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби .

От­сю­да R=a плюс дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби . Об­ра­зу­ю­щая ко­ну­са равна:

L = BC = 2OB = 2a плюс дробь: чис­ли­тель: 2a, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби .

Вос­поль­зу­ем­ся фор­му­лой пло­ща­ди пол­ной по­верх­но­сти ко­ну­са:

S_полн. кон= Пи R левая круг­лая скоб­ка R плюс L пра­вая круг­лая скоб­ка =3 Пи a в квад­ра­те левая круг­лая скоб­ка 1 плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те =2 Пи a в квад­ра­те левая круг­лая скоб­ка 2 плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка .

Зная, что пло­щадь бо­ко­вой по­верх­но­сти приз­мы равна 6a2, най­дем пло­щадь пол­ной по­верх­но­сти приз­мы:

S_полн. пр=6a в квад­ра­те левая круг­лая скоб­ка 1 плюс дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка =3a в квад­ра­те левая круг­лая скоб­ка 2 плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка .

Тогда ис­ко­мое от­но­ше­ние:

 дробь: чис­ли­тель: S_полн. кон, зна­ме­на­тель: S_полн. пр конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 2 Пи a в квад­ра­те левая круг­лая скоб­ка 2 плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: 3a в квад­ра­те левая круг­лая скоб­ка 2 плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 2 Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби .

Ответ:  дробь: чис­ли­тель: 2 Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби .

Классификатор алгебры: 3.4. Пра­виль­ная ше­сти­уголь­ная пи­ра­ми­да, 3.16. Ци­линдр, 3.24. Ком­би­на­ции мно­го­гран­ни­ков и круг­лых тел, 4.1. Пло­щадь по­верх­но­сти мно­го­гран­ни­ков, 4.3. Пло­щадь по­верх­но­сти круг­лых тел