Задача 324458. Комбинации тел

ЕГЭ Математика (профиль)Задание 35.4.2 Конус. Основание, высота, боковая поверхность, образующая, развертка5.7.2* Комбинации стереометрических тел

Цилиндр и конус имеют общие основание и высоту. Высота цилиндра равна радиусу основания. Площадь боковой поверхности цилиндра равна 3 корень из: начало аргумента: 2 конец аргумента . Найдите площадь боковой поверхности конуса.

В подтеме 41 задач
Разбор
Главная идея: Из условия на площадь боковой поверхности цилиндра при h=rh=r выражаем πr2\pi r^2, а затем используем эту величину в формуле боковой поверхности конуса с найденной образующей l=r2l=r\sqrt{2}.

Шаг 1. Найдём соотношение между радиусом и высотой.

По условию цилиндр и конус имеют общее основание и общую высоту. Дано, что высота цилиндра равна радиусу основания: h=rh = r

Шаг 2. Используем формулу боковой поверхности цилиндра.

Боковая поверхность цилиндра вычисляется по формуле: Sцил=2πrhS_{цил} = 2\pi rh

Подставим h=rh = r: 2πrr=322\pi r \cdot r = 3\sqrt{2} 2πr2=322\pi r^2 = 3\sqrt{2} πr2=1,52\pi r^2 = 1,5\sqrt{2}

Это соотношение нам понадобится позже.

Шаг 3. Найдём образующую конуса.

Образующая конуса ll, его высота hh и радиус основания rr связаны теоремой Пифагора: l2=h2+r2l^2 = h^2 + r^2

Поскольку h=rh = r: l2=r2+r2=2r2l^2 = r^2 + r^2 = 2r^2 l=r2l = r\sqrt{2}

Шаг 4. Найдём боковую поверхность конуса.

Боковая поверхность конуса равна: Sкон=πrlS_{кон} = \pi rl

Подставим l=r2l = r\sqrt{2}: Sкон=πrr2=πr22S_{кон} = \pi r \cdot r\sqrt{2} = \pi r^2 \sqrt{2}

Из шага 2 знаем, что πr2=1,52\pi r^2 = 1,5\sqrt{2}, поэтому: Sкон=1,522=1,52=3S_{кон} = 1,5\sqrt{2} \cdot \sqrt{2} = 1,5 \cdot 2 = 3

Типичные ошибки

  • Забыли применить условие h=rh=r и попробовали выразить rr и hh отдельно, что усложнило вычисления
  • Путаница в формулах: использовали S=2πrS = 2\pi r вместо S=2πrhS = 2\pi rh для боковой поверхности цилиндра
  • Ошибка при вычислении образующей: забыли, что по теореме Пифагора l2=h2+r2l^2 = h^2 + r^2, а не l=h+rl = h + r

Ещё задачи этой подтемы