вправа 12.50 гдз 11 клас геометрія Істер 2019

 
Вправа 12.50
 

Умова: 

Висоту конуса поділено на 3 рівні частини і паралельно основі через точки поділу проведено площини. Об'єм більшого зі зрізаних конусів, що при цьому утворилися, дорівнює 171 см3. Знайдіть об'єм даного конуса.


Відповідь ГДЗ:

вправа 12.50 гдз 11 клас геометрія Істер 2019

Нехай Q - вершина конуса,
3 - висота конуса, QА3 - твірна конуса.
т. О1 і О2 належать висоті QО3,
причому QО1 = О1О2 = О2О3.
т. О і т. О2 - центри кіл - перетинів паралельних основі конуса,
О1А1 та О2А2 - радіуси цих кіл,
Vзріз.кон. = 171 см3 - об'єм конуса з центрами основ О2 і О3.
Знайдемо V - об'єм конуса з вершиною Q.
Так, як перетини конуса паралельні основі,
то маємо ΔQО1А1 ~ ΔQО2А2 ~ ΔQО3А3 (за двома кутами).
Позначимо QО1 = h, О1А1 = r, тоді із подібності трикутників:
3 = 2QО1 = 2h,
О3А2 = 2О1А1 = 2r
3 = 3QО1 = 3h,
О3А3 = 3О1А1 = 3r.
Тоді об'єм конуса з вершиною Q: \begin{equation} V=\frac{1}{3}\Pi \cdot QO_{3}\cdot O_{3}A_{3}^{2}= \end{equation} \begin{equation} =\frac{1}{3}\Pi \cdot h\cdot (3r)^{2}= \end{equation} \begin{equation} =9\Pi r^{2}h. \end{equation} Об'єм зрізаного конуса з центрами основ О1 і О3:
Vзріз.кон.= \begin{equation} =\frac{1}{3}\Pi O_{2}O_{3}\cdot (O_{2}A_{2}^{2}+O_{2}A_{2}\cdot O_{3} A_{3}+O_{3}A_{3}^{2}= \end{equation} \begin{equation} =\frac{\Pi }{3}h\cdot ((2r)^{2}+2r\cdot 3r+(3r)^{2})= \end{equation} \begin{equation} =\frac{\Pi }{3}h\cdot (4r^{2}+6r^{2}+9r^{2})= \end{equation} \begin{equation} =\frac{19\Pi }{3}hr^{2}. \end{equation} За умовою Vзріз.кон. = 171 см2, тоді \begin{equation} \frac{19\Pi }{3}hr^{2}=171, \end{equation} πhr2 = 27
Тоді V = 9πr2h = 9 • 27 = 243 (см3).
Відповідь: 243 см3