Вопрос:

Радиус основания цилиндра равен 25, а его образующая равна 15. Сечение, параллельное оси цилиндра, удалено от неё на расстояние, равное 24. Найдите площадь этого сечения.

Ответ:

Решение:

Задача заключается в нахождении площади прямоугольника, являющегося сечением цилиндра. Высота этого прямоугольника равна образующей цилиндра, а ширина — хорде основания, которая находится на заданном расстоянии от центра.

  1. Дано:
    Радиус основания цилиндра \( R = 25 \)
    Образующая цилиндра (высота сечения) \( h = 15 \)
    Расстояние от оси цилиндра до сечения \( d = 24 \)
  2. Найти:
    Площадь сечения \( S \)
  3. Нахождение ширины сечения (хорды):
    Рассмотрим основание цилиндра как круг. Хорда, параллельная оси, удалена от неё на расстояние \( d \). Отрезок, соединяющий центр основания с серединой хорды, перпендикулярен хорде и имеет длину \( d \). Радиус, проведённый к одному из концов хорды, образует с этим отрезком и половиной хорды прямоугольный треугольник. По теореме Пифагора:
    \[ \left(\frac{a}{2}\right)^2 + d^2 = R^2 \]
    где \( a \) — длина хорды (ширина сечения).
    \[ \left(\frac{a}{2}\right)^2 = R^2 - d^2 \]
    \[ \left(\frac{a}{2}\right)^2 = 25^2 - 24^2 \]
    \[ \left(\frac{a}{2}\right)^2 = 625 - 576 \]
    \[ \left(\frac{a}{2}\right)^2 = 49 \]
    \[ \frac{a}{2} = \sqrt{49} = 7 \]
    \[ a = 2 \cdot 7 = 14 \]
  4. Нахождение площади сечения:
    Сечение является прямоугольником со сторонами \( a \) (ширина) и \( h \) (высота).
    \[ S = a \cdot h \]
    \[ S = 14 \cdot 15 \]
    \[ S = 210 \]

Ответ: Площадь сечения равна 210.