Задача 27161. Конус

ЕГЭ Математика (профиль)Задание 35.4.2 Конус. Основание, высота, боковая поверхность, образующая, разверткаПлощадь поверхности конуса

Площадь полной поверхности конуса равна 12. Параллельно основанию конуса проведено сечение, делящее высоту в отношении 1 : 1, считая от вершины конуса. Найдите площадь полной поверхности отсечённого конуса.

В подтеме 29 задач
Разбор
Главная идея: Сечение, параллельное основанию и делящее высоту пополам, создаёт конус, подобный исходному с коэффициентом 2; площади подобных тел относятся как квадрат линейного коэффициента.

Шаг 1. Определим коэффициент подобия.

Сечение проведено параллельно основанию и делит высоту в отношении 1 : 1 от вершины. Это значит, что высота отсечённого конуса составляет половину высоты исходного конуса: hотс=H2h_{отс} = \frac{H}{2}.

При параллельном сечении основания конусов подобны. Радиусы оснований связаны той же пропорцией, что и высоты (по свойству подобия): rотс=R2r_{отс} = \frac{R}{2}.

Коэффициент линейного подобия: k=12k = \frac{1}{2}, или наоборот, исходный конус больше отсечённого в 2 раза.

Шаг 2. Используем свойство площадей подобных фигур.

При линейном коэффициенте подобия k=2k = 2 (исходный конус к отсечённому) площади поверхностей относятся как квадрат этого коэффициента:

SисхSотс=k2=22=4\frac{S_{исх}}{S_{отс}} = k^2 = 2^2 = 4

Это свойство применимо ко всем поверхностям: боковой поверхности, основанию и полной поверхности.

Шаг 3. Найдём площадь отсечённого конуса.

Так как полная поверхность исходного конуса равна 12, то:

Sотс=Sисх4=124=3S_{отс} = \frac{S_{исх}}{4} = \frac{12}{4} = 3

Типичные ошибки

  • Забыли, что при подобии площади относятся как квадрат коэффициента, а не как сам коэффициент — получают ошибочно 6 вместо 3.
  • Спутали направление подобия и написали, что отсечённый конус в 2 раза больше, вместо того чтобы исходный больше в 2 раза.
  • Применили подобие только к боковой поверхности, не учтя, что нужна полная поверхность, включая основание отсечённого конуса.

Ещё задачи этой подтемы