Помогите, пожалуйста. Прямой круговой конус с наибольшим объемом вписан в данный конус. Причем вершина внутреннего конуса находится в центре основания данного конуса. Показать, что высота внутреннего конуса составляет 1/3 высоты данного конуса.
Answers & Comments
srzontmp
Через ось конуса проведем сечение, тогда в сечении получим равнобедренный треугольник ABC. В сечении вписанного конуса - треугольник DEF, где D - середина АВ, EF параллельна AC. Пусть h - высота треугольника DEF, r - радиус основания меньшего конуса. Треугольник ABC подобен треугольнику EBF. Пусть R - радиус основания большего конуса, H - высота большего конуса. Из подобия треугольников ABC и EBF : R/r = H/(H-h) => r =R(H - h)/H Vкон.вписан = (1/3)*R^2*(H-h)^2*h/H^2 Необходимо найти максимум этого выражения для параметра h, считая R и H заданными. Постоянную R^2/H^2 можно убрать, следовательно, нужно найти максимум выражения (H - h)^2*h -> max ( h изменяется от 0 до H). Находим производную и приравниваем нулю, 3h^2 - 4Hh + H^2 = 0 h = (4H - кор квадр(16H^2 - 12H^2))/6 = (4H -2H)/6 = H/3 Следовательно, H/h = 1/3
srzontmp
Рисуете равнобедренный треугольник ABC, AC - основание, AB = BC. Точка D - середина AC, точка E - на стороне AB, точка F - на стороне BC. Прямая EF параллельна AC. Тогда AD - это радиус большого конуса = R, EF - диаметр вписанного конуса, BD = H. Точка K - середина EF, EK = KF = r, h = H - BK.
Answers & Comments
Пусть h - высота треугольника DEF, r - радиус основания меньшего конуса.
Треугольник ABC подобен треугольнику EBF. Пусть R - радиус основания большего конуса, H - высота большего конуса. Из подобия треугольников ABC и EBF : R/r = H/(H-h) => r =R(H - h)/H Vкон.вписан = (1/3)*R^2*(H-h)^2*h/H^2 Необходимо найти максимум этого выражения для параметра h, считая R и H заданными. Постоянную R^2/H^2 можно убрать, следовательно, нужно найти максимум выражения (H - h)^2*h -> max
( h изменяется от 0 до H).
Находим производную и приравниваем нулю, 3h^2 - 4Hh + H^2 = 0
h = (4H - кор квадр(16H^2 - 12H^2))/6 = (4H -2H)/6 = H/3
Следовательно, H/h = 1/3