Объём усечённого
конуса равен сумме объёмов трёх конусов, имеющих
одинаковую высоту с усечённым конусом, а основания: один – нижнее основание этого
конуса, другой – верхнее и третий – круг, площадь которого есть среднее
геометрическое между площадями верхнего и нижнего оснований:
где Н – высота усечённого конуса, а R и r – радиусы его оснований.
Выразим объём усечённого конуса через площади оснований.
Vус. кон. = 1/3 πH (R2 + r2 + Rr) =
= 1/3 H (πR2 + πr2 + πRr) =
= 1/3 H (S1 +
S2 + √͞͞͞͞͞S1S2),
где S1 и
S2 – площади
оснований.
ЗАДАЧА:
Радиусы оснований усечённого конуса равны 8
см и
6 см, а его высота – 3
см. Найдите объём усечённого конуса.
РЕШЕНИЕ:
V = 1/3 H
(S1 + S2
+ √͞͞͞͞͞S1S2) =
= 1/3 πH (R2 + r2 + Rr).
V = 1/3 π∙ 3(64
+ 36 + 6∙8)
=
= π(100 + 8∙6) =
148π (cм3).
ЗАДАЧА:
Ведро в форме усечённого конуса имеет радиусы оснований –
12 см и 18
см, образующую 20
см. Найдите объём ведра.
РЕШЕНИЕ:
Начертим чертёж.Проведём ВС = ОО1 = h. Как
видно из рисунка ∆ АВС – прямоугольный, АВ
= l = 20 см. Найдём АС. Так как ВОО1С –
прямоугольник (а у прямоугольника противоположные стороны равны,
то ВO
= RО1). Откуда можно утверждать,
что
AC = AO1 –
BO = R – r =
=18
– 12 = 6 (см).
Поскольку ∆ АВС – прямоугольный, то по теореме Пифагора
h = OO1 = BC =V = 1/3 H
(S1 + S2
+ √͞͞͞͞͞S1S2).V = 1/3 π∙ 19(144
+ 324 + √͞͞͞͞͞144∙324)
=
≈
6,3π(468 + 12∙18) ≈ 4309,2π (cм3)
ОТВЕТ: 4309,2π
см3
ЗАДАЧА:
Объём усечённого конуса равен 248π см3, его высота 8
см, а радиус одного из оснований – 4 см. Найдите боковую поверхность усечённого
конуса.
РЕШЕНИЕ:
Начертим чертёж.Боковую поверхность усечённого конуса найдём по формуле:Sб = π(R1 + R2) l,
где R1, R2 – радиусы оснований, l = АВ – секущая. Объём вычисляется
по следующей формуле:
Vус. кон. = 1/3 πH (R2 + r2 + Rr).
Зная объём и высоту найдём радиус другого основания из уравнения:
248π = 8/3 π (42 + 4R2 + R22),
R22 + 4R2 + 16 = 93,
R22 + 4R2 – 77 = 0, R2 = 7 см.
Так как,
АО = 4 см, ВО1 = 7 см, то опустив
высоту АК прямоугольной трапеции АВО1О, получим
ВК
= ВО1
– КО1
=
= ВО1
– АО
=
= 7 – 4 = 3 (см).
По
теореме Пифагора из треугольника АКВ (∠ К = 90°)Таким образом, боковая поверхность усечённого конуса равна:Sб = (4
+ 7)π√͞͞͞͞͞73 = 11π√͞͞͞͞͞73 (см2).
ОТВЕТ: 11π√͞͞͞͞͞73 см2
ЗАДАЧА:
В усечённом конусе радиусы
оснований и образующая относятся как
3 : 11 : 17,
а объём равен 815π
см3. Найдите
полную поверхность
усечённого конуса.
РЕШЕНИЕ:
Обозначим
О1А = r = 3х,
ОВ = R = 11х и
АВ
= L = 17х.
Тогда из прямоугольного треугольника АМВ
По условию задачи объём усечённого
конуса 815π, поэтому,
Откуда х = 1
см, тогда
R = 11 см,
r = 3
см,
L = 17
см.
Полная поверхность усечённого
конуса:
Sполн =
π[(R + r)L + R2 + r2] =
π[(11 + 3)17 + 112 + 32] = 368π см2.
ОТВЕТ:
Sполн =
368π см2.
Задания к уроку 14