Прямоугольная трапеция соснованиями 10 см и 15 см и высотой 12 см в первый раз вращается около меньшего из оснований,а во второй - около большего. Сравните обьемы тел вращения.

Смотрите прилагающийся к задаче рисунок.

Объём первой фигуры вращения складывается из разности объёма большого цилиндра ADTU и выбранного из него конуса ABU.

Объём конуса равен точно  frac{1}{3} от объема, описанного около него малого цилиндра APQU.

Малый цилиндр APQU ровно в два раза ниже нижнего цилиндра PDTQ (так как PD = BC = 10 см, а PA = AD - BC = 5 см), а значит и объём верхнего малого цилиндра APQU в два раза меньше, чем объём нижнего цилиндра PDTQ.

В итоге мы понимаем, что объём первой фигуры равен  V_1 = V + frac{V}{2} - frac{1}{3} frac{V}{2} = V ( 1 + frac{1}{2} - frac{1}{6} ) = 1 frac{1}{3} V , где  V – объём нижнего цилиндра PDTQ.


Во втором случае, объём фигуры вращения складывается из суммы объёма нижнего цилиндра BDTQ (который очевидно имеет такой же объём, как и нижний цилиндр PDTQ из первого случая) и добавленного к нему конуса BAQ , который построен с такой же высотой и радиусом, как и в первом примере, а значит он тоже ровно в 6 раз меньше объёма нижнего цилиндра BDTQ.

В итоге мы понимаем, что объём второй фигуры равен  V_2 = V + frac{1}{3} frac{V}{2} = V ( 1 + frac{1}{6} ) = 1 frac{1}{6} V , где  V – объём нижнего цилиндра PDTQ.


Отношение объёмов первой и второй фигуры будет:

 frac{ V_1 }{ V_2 } = ( 1 frac{1}{3} V ) : ( 1 frac{1}{6} V ) = frac{4}{3} : frac{7}{6} = frac{4}{3} cdot frac{6}{7} = 4 cdot frac{2}{7} = frac{8}{7} – первая фигура больше.


Найдём объём V.

Объём цилиндра PDTQ равен:

 V = BC cdot pi R^2 = BC cdot pi PB^2 = 10 pi cdot 12^2 = 1440 pi см³ ;


Соответственно объём первой фигуры:

 V_1 = 1 frac{1}{3} V = frac{4}{3} cdot 1440 pi = 1920 pi см³  approx 6032 см³  approx 6.032 дм³  approx 6.032 л ;


И объём второй фигуры:

 V_2 = 1 frac{1}{6} V = frac{7}{6} cdot 1440 pi = 1680 pi см³  approx 5278 см³  approx 5.278 дм³  approx 5.278 л ;



О т в е т :
 V_1 = 1.92 pi л (литров) ;
 V_2 = 1.68 pi л (литров) ;
Отношение объёмов = 8/7. Первая фигура больше по объёму.

Оцени ответ
Подпишись на наш канал в телеграм. Там мы даём ещё больше полезной информации для школьников!

Загрузить картинку
×