Усечённый конус. Площадь поверхности усечённого конуса.
Вступление
На одном из предыдущих занятий мы разобрали, что такое конус, его боковая поверхность и площадь его поверхности. Сегодня мы рассмотрим похожее геометрическое тело – усечённый конус. Вы узнаете, как усечённый конус получается из обычного, что представляет собой образующая конуса и что является его высотой и осью. Вы познакомитесь с тем, что такое боковая поверхность усечённого конуса и как её найти. Узнаете, что представляет собой вся поверхность усечённого конуса и как найти площадь поверхности усечённого конуса.
Теория по теме Площадь поверхности усечённого конуса
Рассмотрим произвольный конус с вершиной P, основанием ω, центром основания в точке O и радиусом основания r. Пусть основание конуса лежит в плоскости α. Проведём через этот конус секущую плоскость β, параллельную плоскости α. Такая плоскость разбивает конус на две части. Первая часть – конус с вершиной P, основанием ω{|index|1|}, центром основания O{|index|1|} и радиусом r{|index|1|}. Вторая часть – это усечённый конус.
Основаниями усечённого конусаназываются основание исходного конуса и круг, полученный в сечении исходного конуса плоскостью. Каждый отрезок образующей исходного конуса, заключённый между основаниями ω{|index|1|} – этообразующая усечённого конуса.Поверхность, образованная такими отрезками, называетсябоковой поверхностью усечённого конуса.Длина отрезка, соединяющего два центра оснований называетсявысотой усечённого конуса.
Вся поверхность усечённого конуса– это боковая поверхность конуса и два круга, являющиеся его основаниями.
На рисунке показано, как образуется усечённый конус и обозначены основания конуса, образующая конуса, его ось и боковая поверхность конуса.
ω
боковаяповерхность
ось
образующая
r
r
1
ω
1
ω
1
ω
P
O
1
O
Найдём площадь боковой поверхности усечённого конуса. Очевидно, что она равна разности между площадью боковой поверхности исходного конуса и площадью боковой поверхности маленького конуса, образующегося при сечении конуса плоскостью.
Пусть дан конус с вершиной P, центром основания O и радиусом r и пусть из него получен усечённый конус с центрами оснований O и O{|index|1|}, радиусами оснований r и r{|index|1|} и образующей A{|index|1|}A. Пусть длина образующей исходного конуса равна l?, длина образующей усечённого конуса равна l и длина образующей маленького конуса с центром основания O{|index|1|} и радиусом r{|index|1|}, равна l{|index|1|}. При этом l? = l + l{|index|1|}. Тогда площадь боковой поверхности усечённого конуса равна:
Теперь выразим l{|index|1|} через r, r{|index|1|}, l. Рассмотрим прямоугольные треугольники PAO и PA{|index|1|}O{|index|1|}. Они подобны по двум равным углам, значит, выполняется следующее соотношение между сторонами:
Площади оснований усечённого конуса равны S{|index|1|} = πr{|pow|2|} и S{|index|2|} = πr{|index|1|}{|pow|2|}. Площадь поверхности усечённого конуса равна сумме площадей его оснований и площади боковой поверхности:
Тема, которую Вы сегодня успешно освоили, это усечённый конус. Вы рассмотрели, как он образуется, узнали, что называют его осью и основаниями. Вы познакомились с тем, что такое образующая усечённого конуса. Кроме того на сегодняшнем занятии Вы узнали, что является боковой поверхностью конуса и как найти её площадь. Вы научились находить площадь поверхности усечённого конуса, зная радиусы его оснований и длину образующей. А теперь давайте закрепим знания и выполним задания от Виртуального Учителя.
Как преодолеть тревожность на экзамене?Как быть, если волнение или тревожность мешают Вам сосредоточиться? Несколько простых действий вернут Вас в состояние покоя. Читайте, что нужно делать, в нашей статье.