Задача 676923. Конус

ЕГЭ Математика (профиль)Задание 35.4.2 Конус. Основание, высота, боковая поверхность, образующая, развертка5.4.3 Шар и сфера, их сечения

Шар вписан в конус. Радиус основания конуса равен 3, а образующая равна 6. Найдите площадь поверхности шара, делённую на π.

В подтеме 29 задач
Разбор
Главная идея: Радиус вписанного в конус шара вычисляется через высоту конуса и его радиус основания по формуле R=Hrr+lR = \frac{Hr}{r+l}, затем применяется стандартная формула площади поверхности шара.

Шаг 1. Найдём высоту конуса.

Дана образующая l=6l = 6 и радиус основания r=3r = 3. По теореме Пифагора для осевого сечения конуса: H=l2r2=369=27=33H = \sqrt{l^2 - r^2} = \sqrt{36 - 9} = \sqrt{27} = 3\sqrt{3}

Шаг 2. Найдём радиус вписанного шара.

Для шара, вписанного в конус, существует формула, связывающая радиус шара RR с элементами конуса: R=Hrr+lR = \frac{H \cdot r}{r + l}

Подставляем найденные значения: R=3333+6=939=3R = \frac{3\sqrt{3} \cdot 3}{3 + 6} = \frac{9\sqrt{3}}{9} = \sqrt{3}

Шаг 3. Вычислим площадь поверхности шара.

Площадь поверхности шара вычисляется по формуле: S=4πR2=4π(3)2=4π3=12πS = 4\pi R^2 = 4\pi(\sqrt{3})^2 = 4\pi \cdot 3 = 12\pi

Шаг 4. Разделим на π.

По условию требуется найти площадь, делённую на π\pi: Sπ=12ππ=12\frac{S}{\pi} = \frac{12\pi}{\pi} = 12

Типичные ошибки

  • Забыли найти высоту конуса перед вычислением радиуса шара — используйте теорему Пифагора правильно.
  • Применили неверную формулу для радиуса вписанного шара (например, путали с объёмом или использовали формулу для описанного шара).
  • Не разделили площадь поверхности на π, забыв о требовании задачи.

Ещё задачи этой подтемы