Задача 324454. Конус

ЕГЭ Математика (профиль)Задание 35.4.1 Цилиндр. Основание, высота, боковая поверхность, образующая, разверткаОтношение длин, площадей, объемов подобных фигур

Площадь основания конуса равна 18. Плоскость, параллельная плоскости основания конуса, делит его высоту на отрезки длиной 3 и 6, считая от вершины. Найдите площадь сечения конуса этой плоскостью.

В подтеме 29 задач
Разбор
Главная идея: Сечение параллелью к основанию конуса образует подобный круг; радиусы связаны отношением расстояний от вершины, поэтому площади связаны квадратом этого отношения.

Шаг 1. Определим геометрическую ситуацию.

Плоскость, параллельная основанию конуса, пересекает его и создаёт круговое сечение. Это сечение подобно основанию конуса, потому что оба круга получены сечениями конуса плоскостями, перпендикулярными оси.

Шаг 2. Найдём коэффициент подобия.

Высоту конуса разделили на два отрезка: 3 (от вершины до плоскости) и 6 (от плоскости до основания). Полная высота конуса: h=3+6=9h = 3 + 6 = 9.

Радиусы сечений относятся как расстояния от вершины. Если обозначить радиус основания как RR, а радиус сечения как rr, то: rR=39=13\frac{r}{R} = \frac{3}{9} = \frac{1}{3}

Коэффициент подобия равен 13\frac{1}{3}.

Шаг 3. Применим свойство подобия для площадей.

Если два подобных круга имеют коэффициент подобия kk, то их площади относятся как k2k^2: SсеченияSоснования=k2=(13)2=19\frac{S_{\text{сечения}}}{S_{\text{основания}}} = k^2 = \left(\frac{1}{3}\right)^2 = \frac{1}{9}

Шаг 4. Вычислим площадь сечения.

Из условия известно, что площадь основания Sоснования=18S_{\text{основания}} = 18. Тогда: Sсечения=Sоснования19=1819=2S_{\text{сечения}} = S_{\text{основания}} \cdot \frac{1}{9} = 18 \cdot \frac{1}{9} = 2

Типичные ошибки

  • Перепутать порядок отрезков: взять отношение 6 к 9 вместо 3 к 9
  • Забыть возвести коэффициент подобия в квадрат при переходе от отношения радиусов к отношению площадей
  • Неправильно определить полную высоту конуса

Ещё задачи этой подтемы