Радиусы основания цилиндра, проведенные к концам хорды, являющейся стороной квадрата, образуют равнобедренный треугольник с основанием, равным этой стороне. Высота этого треугольника равна расстоянию от центра основания цилиндра до хорды. В равнобедренном треугольнике высота является и медианой. Следовательно, сторона квадрата равнa
а = 2•√(R^2 - h^2) = 2•√(100-64) = 12 см. (По Пифагору). Тогда площадь сечения ( квадрата) равна
S = a^2 = 144 см².
2. Площадь боковой поверхности конуса равна Sбок = π•R•l, а площадь основания конуса равна So = π•R², где R - радиус основания конуса, а l - его образующая. Хорда и проведенные к ее концам радиусы образуют равнобедренный прямоугольный (дано) треугольник с гипотенузой, равной этой хорде. Тогда по Пифагору гипотенуза этого треугольника равна l = R•√2, а катеты (радиусы основания) соответственно равны R = l•√2/2. Тогда площадь полной поверхности конуса равна
S = So + Sб = π•R² + π•R•l = π•R(R+l).
S = π•l²•√2•(√2+2)/4 ед² = π•l²•(√2+1)/2 ед².
3. Площадь боковой поверхности цилиндра, полученного вращением прямоугольника вокруг одной из его сторон, равна S = 2•π•R•l, где R - радиус основания цилиндра, а l - его высота. В нашем случае и радиус и высота - стороны прямоугольника, одна из которых равна 5 см. Тогда (независимо от того, чему равна одна из сторон прямоугольника) имеем:
60π = 2•π•R•l => R•l = 30 см². Это и есть площадь прямоугольника, вторая сторона которого в нашем случае равна 6 см.
теорема. прямая, проведенная в плоскости через основание наклонной перпендикулярно к её проекции на эту плоскость, перпендикулярна и к самой наклонной.
рассмотрим следующий рисунок.
ah - перпендикулярен плоскости α. am это наклонная в плоскости α; a - прямая, проведенная в плоскости α через точку м перпендикулярно к проекции hm наклонной. теперь, докажем, что прямая а перпендикулярна ам. для этого рассмотрим плоскость amh.
по условию прямая а перпендикулярна нм. также прямая а перпендикулярна ан, так как ан перпендикулярна плоскости α. прямые нм и ан принадлежат плоскости анм и пересекаются. из этих трех пунктов следует, что прямая а перпендикулярна плоскости амн, значит, она перпендикулярна любой прямой, которая принадлежит плоскости амн.
так как прямая ам принадлежит плоскости амн, значит прямая a и прямая ам перпендикулярны между собой. что и требовалось доказать.
так как в теореме присутствуют три перпендикуляра, ан, нм и ам, теорема называется теоремой о трех перпендикулярах. все три прямых угла показаны на рисунке, который в начале доказательства. помимо основной теоремы о трех перпендикулярах, существует и обратная теорема о трех перпендикулярах.
обратная теорема
прямая, проведенная в плоскости через основание наклонной перпендикулярно к ней, перпендикулярна и к её проекции.
. отрезок ad перпендикулярен к плоскости равнобедренного треугольника авс. известно, что ав = ас = 5см, вс = 6 см, ad = 12 см. найти расстояние от точки а до прямой вс.
решение.
пусть точка е это середина вс. тогда вс будет перпендикулярным ае. то есть ае будет расстояние от точки а до прямой вс.
еа является проекцией de на плоскость авс. ае перпендикулярен вс, а следовательно по теореме о трех перпендикулярах de будет перпендикулярен bc. получаем, что de - это расстояние от точки d до отрезка bc. теперь будем определять ae.
ве = (1/2)*вс = 3 см.
так как треугольник аве прямоугольный, то можем по теореме пифагора найти ае.
1. S = 144 см².
2. S = π•l²•(√2+1)/2 ед².
3. S = 30 см².
Объяснение:
Радиусы основания цилиндра, проведенные к концам хорды, являющейся стороной квадрата, образуют равнобедренный треугольник с основанием, равным этой стороне. Высота этого треугольника равна расстоянию от центра основания цилиндра до хорды. В равнобедренном треугольнике высота является и медианой. Следовательно, сторона квадрата равнa
а = 2•√(R^2 - h^2) = 2•√(100-64) = 12 см. (По Пифагору). Тогда площадь сечения ( квадрата) равна
S = a^2 = 144 см².
2. Площадь боковой поверхности конуса равна Sбок = π•R•l, а площадь основания конуса равна So = π•R², где R - радиус основания конуса, а l - его образующая. Хорда и проведенные к ее концам радиусы образуют равнобедренный прямоугольный (дано) треугольник с гипотенузой, равной этой хорде. Тогда по Пифагору гипотенуза этого треугольника равна l = R•√2, а катеты (радиусы основания) соответственно равны R = l•√2/2. Тогда площадь полной поверхности конуса равна
S = So + Sб = π•R² + π•R•l = π•R(R+l).
S = π•l²•√2•(√2+2)/4 ед² = π•l²•(√2+1)/2 ед².
3. Площадь боковой поверхности цилиндра, полученного вращением прямоугольника вокруг одной из его сторон, равна S = 2•π•R•l, где R - радиус основания цилиндра, а l - его высота. В нашем случае и радиус и высота - стороны прямоугольника, одна из которых равна 5 см. Тогда (независимо от того, чему равна одна из сторон прямоугольника) имеем:
60π = 2•π•R•l => R•l = 30 см². Это и есть площадь прямоугольника, вторая сторона которого в нашем случае равна 6 см.
теорема. прямая, проведенная в плоскости через основание наклонной перпендикулярно к её проекции на эту плоскость, перпендикулярна и к самой наклонной.
рассмотрим следующий рисунок.
ah - перпендикулярен плоскости α. am это наклонная в плоскости α; a - прямая, проведенная в плоскости α через точку м перпендикулярно к проекции hm наклонной. теперь, докажем, что прямая а перпендикулярна ам. для этого рассмотрим плоскость amh.
по условию прямая а перпендикулярна нм. также прямая а перпендикулярна ан, так как ан перпендикулярна плоскости α. прямые нм и ан принадлежат плоскости анм и пересекаются. из этих трех пунктов следует, что прямая а перпендикулярна плоскости амн, значит, она перпендикулярна любой прямой, которая принадлежит плоскости амн.
так как прямая ам принадлежит плоскости амн, значит прямая a и прямая ам перпендикулярны между собой. что и требовалось доказать.
так как в теореме присутствуют три перпендикуляра, ан, нм и ам, теорема называется теоремой о трех перпендикулярах. все три прямых угла показаны на рисунке, который в начале доказательства. помимо основной теоремы о трех перпендикулярах, существует и обратная теорема о трех перпендикулярах.
обратная теорема
прямая, проведенная в плоскости через основание наклонной перпендикулярно к ней, перпендикулярна и к её проекции.
. отрезок ad перпендикулярен к плоскости равнобедренного треугольника авс. известно, что ав = ас = 5см, вс = 6 см, ad = 12 см. найти расстояние от точки а до прямой вс.
решение.
пусть точка е это середина вс. тогда вс будет перпендикулярным ае. то есть ае будет расстояние от точки а до прямой вс.
еа является проекцией de на плоскость авс. ае перпендикулярен вс, а следовательно по теореме о трех перпендикулярах de будет перпендикулярен bc. получаем, что de - это расстояние от точки d до отрезка bc. теперь будем определять ae.
ве = (1/2)*вс = 3 см.
так как треугольник аве прямоугольный, то можем по теореме пифагора найти ае.
ае^2 = ab^2-be^2 = 25-9 = 16, следовательно, ае = 4 см.
ответ. 4 см.