У циліндрі паралельно осі проведено переріз, що перетинає основу по хорді, яку видно із центра цієї основи під кутом 120°. Площа утвореного перерізу дорівнює 36/3 см², а діагональ перерізу утворює з висотою кут 60°. Знайдіть об'єм циліндра.
В данной пирамиде в основании лежит правильный шестиугольник. В нём АВ║СF, значит угол между СО и плоскостью SBC такой же, как и между стороной АВ и той же плоскостью. SM - апофема грани SBC, OK⊥SM, SM∈SBC, значит СК⊥ОК. Тр-ник СКО прямоугольный, значит ∠КСО - угол между СО и плоскостью SBC. Тр-ник ВОС равносторонний. СО=ВС=1. ОМ - высота правильного тр-ка. ОМ=а√3/2=ВС√3/2=√3/2. В тр-ке SMB BM=BC/2=0.5. SM=√(SB²-BM²)=√(4-0.25)=√3.75. В тр-ке SMO cosM=OM/SM=√3/(2√3.75). sin²M=1-cos²M=1-3/15=12/15. В тр-ке ОКМ ОК=ОМ·sinM=√3·√12/(2√15)=3/√15=√15/5. В тр-ке СКО sin(КСО)=КО/СО=√15/5. ∠КСО=arcsin√15/5≈50.8° - это ответ.
Для розв'язання цієї задачі нам потрібно знайти радіус циліндра та висот.
Позначимо радіус циліндра як r, а висоту як h.
За умовоюачі, площа перерізу дорівнює 36/3 см², тому ми можемо записати:
πr² = 36/3
Розв'язавши це рівняння, отримаємо:
r² = 4
r = 2
Тер нам потрібно знайти висоту циліндра.
За умовою задачі, діональ перерізу утворює з висотою кут 60°.
Ми можемо скористатися трикутником, утвореним висотою, діагоналлю та радіусом, щоб знайти висоту.
За теоремою Піфагора, ми можемо записати:
h² + (2r)² = d²
де d - діагональ перерізу.
За умово задачі, діагональ утворює з висотою кут 60°, тому ми можемо записати:
sin 60° = h/d
h = d * sin 60°
Також ми можемо записати:
d² = h² + (2r)²
Підставляючи значення r та d, ми отримаємо:
d² = h² + 4
(36/3)² = h² + 4
h² = (36/3)² - 4
h² = 116
h = √116
h = 2√29
Тепер, коли ми знамо радіус та висоту циліндра, ми можемо знайти його об'єм:
V πr²h
V = π(2)²(2√29)
V = 8π√29
Отже, об'єм циліндра дорівнює 8π√29 кубічних сантиметрів.