В усеченном конусе радиусы оснований равны 5 см и 3 см. Через две его образующие проведено сечение плоскостью, которая отсекает от оснований дуги по 120°. Найдите площадь (в см²) сечения, если высота усеченного конуса равна √2 см.
—————————
ответ: 12 см²
Объяснение: Основания усеченного конуса параллельны, его образующие равны,⇒ основания сечения лежат в параллельных плоскостях, а плоскость сечения является равнобедренной трапецией.
Радиусы оснований и хорды, соединяющая их концы, образуют равнобедренные треугольники АОВ и СО1D c углами при вершинах О и О1, равными величине отсекаемых плоскостью сечения дуг, т.е. 120°.
Из суммы углов треугольника острые углы этих треугольников (180°-120°):2=30°.
По т. синусов АВ:sin120°=ОВ:sin30°, откуда АВ=5√3.
Аналогично СD=3√3
По свойству катета, противолежащего углу 30°, катет О1М=0,5•О1С=3/2 см.
Аналогично ОN=0,5•ОВ=0,5•5=2,5 см.
Для нахождения высоты MN трапеции АВСD проведем высоты(медианы) О1М в ∆ СO1D и ON в ∆ ВOA и опустим из М перпендикуляр МН на ОN.
ОН⊥АВ ⇒ по т. о 3-х перпендикулярах MN⊥АВ. MN - высота сечения.
OH=O1M=1,5 см
НN=2,5-1,5=1 MH=O1O=√2 см
В прямоугольном треугольнике МНN по т.Пифагора МN=√(MN^2+NH^2)=√(2+1)=√3 см
Площадь трапеции равна произведению её высоты на полусумму оснований.
S(ABCD)=MN•(CD+AB)•1/2=(3√3+5√3)•1/2=12 (см²)
Боковое ребро наклонной призмы равно 14 см и составляет с плоскостью основания угол 30º. Нужно найти высоту призмы.
-------------
Высота призмы - это перпендикуляр, опущенный из любой точки одного основания на плоскость другого основания.
Т.к. основания лежат в параллельных плоскостях, высота призмы равна расстоянию между плоскостями, содержащими её основания.
Обозначим вершины призмы ABCDA1B1C1D1 (см.рисунок в приложении)
Опустим из вершины А1 перпендикуляр А1Н на плоскость основания.
А1Н ⊥АН
∆ АА1Н - прямоугольный, его катет- высота призмы А1Н - противолежит углу 30º и равен половине гипотенузы АА1.
А1Н=14:2=7 см
Иначе: А1Н=АА1•sin 30º=14•1/2=7см
–––––––––
Примечание:
Высота призмы не обязательно совпадает с высотой боковой грани. Она совпадает с ней, только если призма прямая. В данном случае призма - наклонная.
BO - медиана ( ВО=АО) прямоугольного треугольника , значит по свойству прямоугольного треугольника медиана , проведённая из прямого угла ,равна половине гипотенузы , т.е 4 см .
Периметр треугольника ВОД = ВО+ОД+ВД= 3,5+4+4=11,5см