Прямоугольник с диагональю 12 вращают вокруг одной из своих сторон, при этом другая сторона образует угол 60° с этой диагональю. Какова площадь основания тела, полученного в результате вращения?
Геометрия 11 класс Вращательные тела прямоугольник диагональ 12 угол 60° площадь основания тело вращения геометрия 11 класс Новый
Для решения данной задачи начнем с анализа прямоугольника и его свойств.
1. Обозначим стороны прямоугольника как a и b, где a - это сторона, вокруг которой будет происходить вращение, а b - другая сторона. Из условия задачи известно, что диагональ прямоугольника равна 12.
2. По теореме Пифагора, диагональ D прямоугольника может быть выражена через его стороны:
Подставляем известное значение:
Теперь возведем обе стороны в квадрат:
3. Также известно, что одна из сторон образует угол 60° с диагональю. Мы можем использовать тригонометрию для нахождения соотношений между сторонами a и b. Угол между диагональю и стороной b равен 60°. Это значит, что:
Зная, что cos(60°) = 0.5 и sin(60°) = √3/2, мы можем записать:
4. Теперь подставим найденные значения a и b в уравнение для диагонали:
Это подтверждает правильность наших расчетов, так как диагональ действительно равна 12.
5. Теперь найдем площадь основания тела, полученного в результате вращения. Это тело является цилиндром, у которого основание - это круг, радиус которого равен стороне b (в нашем случае 6√3).
Сначала найдем площадь основания:
Подставляем значение радиуса:
Таким образом, площадь основания тела, полученного в результате вращения, равна 108π.