Задача 27123. Комбинации тел

ЕГЭ Математика (профиль)Задание 35.7.2* Комбинации стереометрических тел5.5.8* Объём цилиндра, конуса, шара

Конус описан около правильной четырехугольной пирамиды со стороной основания 4 и высотой 6. Найдите его объем, деленный на  Пи .

В подтеме 41 задач
Разбор
Главная идея: Квадрат основания пирамиды вписан в окружность основания конуса, поэтому радиус конуса — это половина диагонали квадрата, а высоты совпадают.

Конус описан около пирамиды, значит основание пирамиды (квадрат) вписано в основание конуса (окружность). Это ключевой момент: все вершины квадрата лежат на окружности основания конуса.

Найдём радиус основания конуса. Квадрат со стороной 4 имеет диагональ AC=42AC = 4\sqrt{2}. Радиус описанной около квадрата окружности равен половине диагонали: r=AC2=422=22r = \frac{AC}{2} = \frac{4\sqrt{2}}{2} = 2\sqrt{2}

Высота конуса совпадает с высотой пирамиды (вершина пирамиды и конуса — одна точка): h=6h = 6.

Объём конуса: V=13πr2hV = \frac{1}{3}\pi r^2 h

Подставляем значения: V=13π(22)26=13π86=13π48=16πV = \frac{1}{3}\pi (2\sqrt{2})^2 \cdot 6 = \frac{1}{3}\pi \cdot 8 \cdot 6 = \frac{1}{3}\pi \cdot 48 = 16\pi

Делим объём на π\pi: Vπ=16ππ=16\frac{V}{\pi} = \frac{16\pi}{\pi} = 16

Типичные ошибки

  • Путают диагональ квадрата со стороной: радиус должен быть 222\sqrt{2}, а не 2
  • Забывают, что просят ответ, делённый на π\pi, и пишут 16π16\pi
  • Неправильно вычисляют диагональ квадрата (забывают множитель 2\sqrt{2})

Ещё задачи этой подтемы