Параллельно оси цилиндра проведено сечение, отсекает от окружности его основания дугу 60 °, сечение находится на расстоянии 4√3 см, а его площадь 40 см², найти объем

sd - медиана на ас (она же высота)

sd²=as²-ad²=as²-(ac/2)²=25²-(24√3/2)²=193

sd=√193

md=sd/3=(√193)/3   (т. пересечения медиан делит отрезки как 2: 1)

bd²=bc²-cd²=(24√3)²-(24√3/2)²=1296

bd=36

по теореме косинусов

sb²=sd²+bd²-2sd*dbcossdb

25²=√193²+36²-2√193*36cossdb

cossdb=(1296+193-625)/2√193*36=12/√193

 

mb²=dm²+db²-2dm*dbcossdb    (cossdb=cosmdb)

mb²=(√193/3)²+36²-2*(√193)/3*36*12/√193=193/9+1296-288=9265/9

 

dm²=mb²+db²-2mb*dbcosmbd

cosmbd=(9265/9+1296-193/9)/(2*36*(√9265/9))=2304/2310.12=0.9974

< mbd=4°6'

Пусть к - точка пересечения окружности с аd, м - центр   окружности.     диагонали ромба точкой пересечения делятся пополам,   пересекаются под прямым углом и являются биссектрисами его углов.  ⇒     треугольники аоd и тоd прямоугольные и равны между собой.    из ∆ dос   tg∠odc=oc : od  oc=ac : 2=6;   od=bd: 2-6√3  tg∠odc =6 : 6√3=1/√3 - это тангенс 30º     угол аdо=углу сdо, отсюда дуга   ко=дуге то, а так    как   дуга dmко=дуге dnто,  то  дугa кmd=дуге тnd.   равные дуги стягиваются равными .   ⇒    кd=тd   ⇒    сегменты dmк и dnт равны.     dm=tm=km- радиусы.   равнобедренные ∆ dкм=∆ dтм по трем сторонам.   углы при dт и dк равны 30º,   следовательно,   углы при м равны 180º-(30º+30º)=120º   ⇒     угол кмт=360º-2*120º=120º.   площадь круга радиусами dм, км, тм делится на 3 равные части.   dо - диаметр, следовательно  r=dм=do: 2=3√3  площадь круга находим по формуле   s=πr²s=27π  площадь 1/3 круга равна  27π: 3=9π  s каждого из сегментов dmk и dnt равны разности между площадью 1/3 круга и   площадью треугольника dмт.  ѕ ∆ dмт=dм*тм*sin 120º: 2=(27√3): 4  s   сегмента =9π-(27√3): 4=≈  7,37 см²     s dmt+s dnt=2*7,37=  ≈    14,74см ²   - искомая площадь.