Чтобы найти площадь поверхности цилиндра, получающегося вращением правильной шестиугольной призмы, нам понадобится использовать формулы для площадей фигур. Давайте рассмотрим каждую часть задачи по шагам.
a) Найдем площадь поверхности цилиндра, получающегося вращением правильной шестиугольной призмы вокруг прямой, содержащей боковое ребро.
Призма имеет шестиугольное основание, все стороны которого равны 1 см. Рассмотрим одну из боковых граней этой призмы. Она является правильным треугольником со стороной 1 см.
При вращении этой грани вокруг прямой, содержащей боковое ребро (высоту) призмы, она образует поверхность цилиндра. Радиус этого цилиндра будет равен половине стороны треугольника, то есть 0.5 см.
Формула для площади поверхности цилиндра - S = 2πrh, где r - радиус цилиндра, h - высота цилиндра.
В нашем случае, радиус r = 0.5 см, так как мы используем половину стороны треугольника. Высота h равна высоте боковой грани призмы, то есть одной из сторон треугольника, равной 1 см.
Подставляем значения в формулу и вычисляем площадь:
S = 2π * 0.5 см * 1 см = 1π см^2.
Таким образом, площадь поверхности цилиндра, получающегося вращением правильной шестиугольной призмы вокруг прямой, содержащей боковое ребро, равна 1π см^2.
b) Теперь найдем площадь поверхности цилиндра, получающегося вращением правильной шестиугольной призмы вокруг прямой, проходящей через центры ее оснований.
Для этой части задачи нам придется использовать другие формулы и дополнительные выкладки.
Правильная шестиугольная призма имеет равнобедренный треугольник в основании. Один из таких треугольников можно разделить на два равных прямоугольных треугольника, проведя высоту из вершины основания до середины противоположной стороны основания.
Треугольник, получающийся при разделении, будет иметь две катеты по 0.5 см (половина стороны правильного треугольника) и гипотенузу по 1 см (полная сторона правильного треугольника).
Мы можем использовать высоту этого прямоугольного треугольника как радиус цилиндра. Так как высота прямоугольного треугольника равна половине длины основания, то радиус цилиндра будет равен 0.5 см.
Формула для площади поверхности цилиндра - S = 2πrh, где r - радиус цилиндра, h - высота цилиндра.
В нашем случае, радиус r = 0.5 см, так как мы используем половину
длины основания прямоугольного треугольника как радиус цилиндра. Высота h равна длине высоты прямоугольного треугольника.
Чтобы найти длину высоты, мы можем использовать теорему Пифагора, так как прямоугольный треугольник с катетами 0.5 см и 0.5 см образует равнобедренный треугольник с основанием 1 см.
Высоту можно найти по формуле h = √(гипотенуза^2 - основание^2), где гипотенуза = 1 см, а основание = 0.5 см.
Подставляем значения в формулу:
h = √(1^2 - 0.5^2) = √(1 - 0.25) = √0.75 см.
Теперь, когда у нас есть значение радиуса r = 0.5 см и высоты h = √0.75 см, мы можем подставить их в формулу для площади поверхности цилиндра и вычислить площадь:
S = 2π * 0.5 см * √0.75 см = π√0.75 см^2.
Таким образом, площадь поверхности цилиндра, получающегося вращением правильной шестиугольной призмы вокруг прямой, проходящей через центры ее оснований, равна π√0.75 см^2.
Пользуясь свойством суммы векторов (DA = AB + BC + CD), заметим, что вектор SB - SC и вектор DA совпадают.
Таким образом, доказано, что векторы SB - SC = DA.
2) Чтобы найти все упорядоченные пары вершин параллелепипеда ABCDA1B1C1D1, которые задают ненулевые векторы, коллинеарные вектору AC, нам понадобится учесть определение коллинеарности векторов.
Вектор AC (xAC, yAC, zAC) задает направление и длину вектора для всех параллелепипедов ABCDA1B1C1D1. Следовательно, чтобы найти упорядоченные пары вершин, нужно рассмотреть все комбинации вершин параллелепипеда.
3) Для нахождения вектора, равного сумме векторов AB+B1C1+DD1+CD, будем использовать определение векторного сложения.
Вектор AB (xAB, yAB, zAB), вектор B1C1 (xB1C1, yB1C1, zB1C1), вектор DD1 (xDD1, yDD1, zDD1) и вектор CD (xCD, yCD, zCD) задают направление и длину векторов для всех параллелепипедов ABCDA1B1C1D1. Следовательно, чтобы найти вектор, равный сумме этих векторов, нужно сложить их компоненты по соответствующим осям.
МК пересекает эту плоскость в точке К,
не лежащей на прямой ВС,
значит МК и ВС скрещивающиеся.