Давай решим эту задачу по геометрии. Нам нужно найти площадь боковой поверхности конуса, зная параметры вписанного цилиндра и отношение, в котором верхнее основание цилиндра делит высоту конуса.
Сначала найдем образующую цилиндра. Затем найдем высоту и образующую конуса. После этого вычислим площадь боковой поверхности конуса.
-
Дано:
- Радиус основания цилиндра \( r = 6 \) см
- Площадь боковой поверхности цилиндра \( S_{бок.цил.} = 48\pi \) см²
- Отношение высоты конуса, в котором верхнее основание цилиндра делит высоту конуса, \( 2:1 \)
-
Найти: Площадь боковой поверхности конуса, деленную на \(\pi\).
Решение:
-
Выразим площадь боковой поверхности цилиндра:
\[ S_{бок.цил.} = 2\pi r h \]
где \( h \) – высота цилиндра.
Подставим известные значения:
\[ 48\pi = 2\pi \cdot 6 \cdot h \]
Отсюда найдем высоту цилиндра:
\[ h = \frac{48\pi}{2\pi \cdot 6} = \frac{48}{12} = 4 \] см
-
Так как верхнее основание цилиндра делит высоту конуса в отношении \( 2:1 \), то высота конуса \( H \) равна:
\[ H = h + \frac{h}{2} = 4 + \frac{4}{2} = 4 + 2 = 6 \] см
-
Радиус основания конуса обозначим как \( R \). Треугольники, образованные высотой конуса и радиусами, подобны. Следовательно, можем записать отношение:
\[ \frac{R}{r} = \frac{H}{H - h} \]
\[ \frac{R}{6} = \frac{6}{6 - 4} = \frac{6}{2} = 3 \]
Отсюда найдем радиус основания конуса:
\[ R = 6 \cdot 3 = 18 \] см
-
Теперь найдем образующую конуса \( l \) по теореме Пифагора:
\[ l = \sqrt{R^2 + H^2} = \sqrt{18^2 + 6^2} = \sqrt{324 + 36} = \sqrt{360} = 6\sqrt{10} \] см
-
Площадь боковой поверхности конуса \( S_{бок.кон.} \) равна:
\[ S_{бок.кон.} = \pi R l = \pi \cdot 18 \cdot 6\sqrt{10} = 108\pi\sqrt{10} \] см²
-
По условию задачи, нам нужно указать площадь деленную на \(\pi\):
\[ \frac{S_{бок.кон.}}{\pi} = \frac{108\pi\sqrt{10}}{\pi} = 108\sqrt{10} \]
Ответ: 108√10
Отлично! Ты хорошо справился с этой задачей. Продолжай в том же духе, и у тебя всё получится!