Прямоугольная трапеция с основаниями 4 см и 16 см и высотой 5 см вращается вокруг боковой стороны, перпендикулярной к основаниям. Вычислите площадь боковой и полной поверхности конуса, полученного при вращении этой трапеции.

Дано:

Прямоугольная трапеция вращается вокруг перпендикулярной боковой стороны к основаниям.

КВ = 4 см

НС = 16 см

BF = 5 см

Найти:

S боковой поверхности - ? (см²).

S полной поверхности - ? (см²).

Решение:

KB, HC - радиусы полученного усечённого конуса при вращении прямоугольной трапеции вокруг боковой стороны, перпендикулярной к основаниям

FC = HC - KB = 16 - 4 = 12 (см).

△BFC - прямоугольный, так как BF - высота.

Найдём образующую ВС, по теореме Пифагора: (с = √(a² + b²), где с - гипотенуза; а, b - катеты).

√(5² + 12²) = √(25 + 144) = √169 = 13 (см).

Итак, ВС = 13 см.

S боковой поверхности = π(R1 + R2) ⋅ L = π(KB + HC) ⋅ BC = π(4 + 16) ⋅ 13 = 260π (см²).

S полной поверхности = π(R1 + R2) ⋅ L + πR1² + πR2² = π(КВ + НС) ⋅ ВС + πКВ² + πНС² = π(4 + 16) ⋅ 13 + π(4)² + π(16)² = 260π + 16π + 256π = 532π (см²).

ответ: 532п (см²), 260п (см²).

РЕШЕНИЕ

сделаем построение по условию

построим осевое сечение пирамиды   ∆SMM1  ,   где  M - середина ED  ;  M 1- середина AB

точка  О - проекция высоты  на основание  ;  центр  отрезка  ММ1  ;  M1O=OM

М1М2  - высота  ∆SMM1    на боковую сторону ; SM - это  расстояние между прямыми SM и AB

апофема  SM  перпендикулярна стороне основания DE , в свою очередь  DE || AB , следовательно

угол между прямыми SM и AB  равен 90 град

длина  апофемы  по теореме Пифагора  SM^2 = SE^2 - ME^2 = SE^2 - (DE/2)^2

SM = √ (13^2 - (10/2)^2) = √144  =12  см

∆BCD  -равнобедренный  BC=CD=10 см  ;   <  BCD =120 град

по теореме косинусов BD^2 =BC^2+BD^2 -2*BC*BD*cosBCD =10^2+10^2-2*10*10*cos120=300 ; BD =10√3 см

MM1 = BD =10√3 см  ;  ОМ = M1M / 2  =10√3 /2 =5√3 см

по теореме Пифагора   высота  SO = √ (SM^2 - OM^2)  = √ (12^2 -(5√3 )^2 ) =√69

запишем площадь сечения  ∆SMM1    - двумя приравняем  S

1/2 *M1M2*SM   = 1/2*SO*M1M 

M1M2*SM   = SO*M1M 

M1M2  = SO*M1M  / SM  = √69 * 10√3 /  12 =  5√23 / 2  см

ОТВЕТ   расстояние =5√23/2 см ; угол =90 град

 

Решение:
Пусть:
длина прямоугольника (а)
ширина прямоугольника равна (в)
Отношение сторон равно:
а/в=4/3
Отсюда:
а=4*в/3=4в/3
Стороны прямоугольника можно найти по Теореме Пифагора
Известна диагональ прямоугольника, которая является гипотенузой (c) прямоугольного треугольника:
c²=а²+в² подставим вместо значения (а) а=4в/3
20²=(4в/3)²+в²
20²=16в²/9+в²
9*20²=16в²+9*в²
9*400=25в²
3600=25в²
в²=3600 : 25
в²=144
в1,2=+-√144=+-12
в1=12 (см)- ширина прямоугольника
в2=-12 - не соответствует условию задачи
а=4в/3=4*12/3=16 (см)- длина прямоугольника

ответ: Стороны прямоугольника равны; 16см; 4см