Задача 27042. Комбинации тел

ЕГЭ Математика (профиль)Задание 35.5.7 Объём куба, прямоугольного параллелепипеда, пирамиды, призмы

Прямоугольный параллелепипед описан около цилиндра, радиус основания которого равен 4. Объем параллелепипеда равен 16. Найдите высоту цилиндра.

В подтеме 41 задач
Разбор
Главная идея: Вписанный цилиндр имеет высоту, равную высоте параллелепипеда, а его основание — окружность, вписанная в квадратное основание параллелепипеда, что однозначно определяет размеры основания через радиус цилиндра.

Когда цилиндр вписан в прямоугольный параллелепипед, его высота совпадает с высотой параллелепипеда.

Основание параллелепипеда — прямоугольник, в который вписана окружность (основание цилиндра). Окружность можно вписать только в прямоугольник, который является квадратом. Для квадрата со стороной aa, описанного около окружности радиуса rr, диаметр окружности равен стороне квадрата: a=2ra = 2r.

По условию радиус основания цилиндра r=4r = 4, поэтому сторона квадратного основания: a=24=8a = 2 \cdot 4 = 8

Площадь основания параллелепипеда: Sосн=82=64S_{\text{осн}} = 8^2 = 64

Объём параллелепипеда выражается через площадь основания и высоту: V=SоснHV = S_{\text{осн}} \cdot H

Подставляем известные значения (V=16V = 16, Sосн=64S_{\text{осн}} = 64): 16=64H16 = 64 \cdot H H=1664=14=0,25H = \frac{16}{64} = \frac{1}{4} = 0,25

Высота цилиндра равна 0,25.

Типичные ошибки

  • Перепутано, какие размеры связаны: сторона квадрата равна диаметру (то есть 2r), а не радиусу цилиндра
  • Забыли, что основание — именно квадрат, а не произвольный прямоугольник (в него можно вписать окружность только если это квадрат)
  • Неправильно применена формула объёма: использована формула боковой поверхности или другая неподходящая формула вместо V=SоснHV = S_{\text{осн}} \cdot H

Ещё задачи этой подтемы