Вирішіть ці задачі для мене. Я розділю їх на два питання для того, щоб тому, хто їх вирішить, далось 100 балів.
3. Трикутник із сторонами 13 см і 14 см, обертається навколо середньої за довжиною сторони.
Знайдіть об'єм та площу поверхні тіла обертання.
4. В правильну трикутну піраміду вписано кулю. Сторона основи піраміди дорівнює альфа, усі двогранні кути при основі піраміди дорівнюють (b)бета. Знайдіть:
1) об'єм кулі;
2) площу поверхні кулі.
Answers & Comments
Відповідь:
1) Об'єм вписаної кулі: V = (a^3 * √2) / (12√3)
2) Площа поверхні вписаної кулі: Sк = πa^2/3
Покрокове пояснення:
Об'єм тіла обертання можна знайти за формулою:
V = (π/3) * h * (r^2 + R^2 + rR),
де h - висота тіла обертання, r і R - радіуси кола, яке обертається та кола, що утворюється при обертанні сторони трикутника навколо середньої за довжиною сторони.
Знайдемо спочатку радіуси цих кол:
r = 14/2 = 7 см (половина довжини меншої сторони трикутника)
R = (13^2 + 49)/ (2*13) ≈ 7,15 см (за теоремою косинусів)
Далі знайдемо висоту тіла обертання. Позначимо за x половину довжини середньої сторони трикутника:
x = (13 + 14 - 15)/2 = 6 см
Тоді, за теоремою Піфагора, висота тіла обертання:
h = √(13^2 - x^2) ≈ 11,62 см
Підставляємо знайдені значення до формули для об'єму:
V = (π/3) * 11,62 * (7^2 + 7,15^2 + 7*7,15) ≈ 847,16 см^3
Площу поверхні тіла обертання можна знайти, склавши площі бічної поверхні тіла обертання та двох кіл, які утворюються при обертанні сторони трикутника.
Площа бічної поверхні тіла обертання:
Sб = 2πrh ≈ 512,19 см^2
Площа двох кіл:
Sк = 2πr^2 + 2πR^2 ≈ 615,75 см^2
Отже, площа поверхні тіла обертання:
S = Sб + Sк ≈ 1127,94 см^2
Позначимо за a сторону основи піраміди і за R радіус вписаної кулі.
Об'єм піраміди можна знайти за формулою:
V = (1/3) * Sосн * h,
де Sосн - площа основи піраміди, h - висота піраміди.
Площу основи піраміди можна знайти за формулою:
Sосн = (a^2 * √3) / 4
Висоту піраміди можна знайти за формулою:
h = a * √(2/3)
Тоді об'єм піраміди буде:
V = (1/3) * (a^2 * √3 / 4) * (a * √(2/3)) = (a^3 * √2) / (12√3)
Радіус вписаної кулі можна знайти за формулою:
R = (a * √3) / 6
Площа поверхні кулі можна знайти за формулою:
Sк = 4πR^2 = 4π(a^2/36) * 3 = πa^2/3
Отже, відповіді:
Об'єм вписаної кулі: V = (a^3 * √2) / (12√3)
Площа поверхні вписаної кулі: Sк = πa^2/3