schoolГеометрия
verifiedРешено AI
Найти радиус цилиндра: решение задачи
help_outlineУсловие задачи
Точка, лежащая на окружности верхнего основания цилиндра соединена с точкой, лежащей на окружности его нижнего основания. Радиусы проведенные в эти точки пенпетикулярны. Найти радиус цилиндра, если длина отрезка, соединяющая данные точки равна 9, а высота цилиндра 7.
lightbulbКраткий ответ
Радиус цилиндра находится с использованием теоремы Пифагора и равен √8. Задача решена подробно с объяснением каждого шага.
Подробное решение
Дано:
Цилиндр.
\(H = 7\) — высота цилиндра.
\(L = 9\) — длина отрезка, соединяющего точки на основаниях.
\(\alpha = 90^{\circ}\) — угол между радиусами, проведенными в эти точки.
Найти:
\(R\) — радиус цилиндра.
Решение:
Пусть \(A\) — точка на окружности верхнего основания, а \(B\) — точка на окружности нижнего основания. Отрезок \(AB = L = 9\).
Спроектируем точку \(A\) на плоскость нижнего основания. Получим точку \(A_{1}\). Отрезок \(AA_{1}\) является высотой цилиндра, значит \(AA_{1} = H = 7\).
Рассмотрим прямоугольный треугольник \(AA_{1}B\), где угол \(AA_{1}B = 90^{\circ}\). По теореме Пифагора найдем длину проекции \(A_{1}B\):
\[A_{1}B^2 = AB^2 - AA_{1}^2\]
\[A_{1}B^2 = 9^2 - 7^2\]
\[A_{1}B^2 = 81 - 49\]
\[A_{1}B^2 = 32\]
Точки \(A_{1}\) и \(B\) лежат на окружности нижнего основания. Пусть \(O\) — центр нижнего основания. По условию радиусы \(OA_{1}\) и \(OB\) перпендикулярны, то есть угол \(A_{1}OB = 90^{\circ}\).
Рассмотрим прямоугольный треугольник \(A_{1}OB\). В нем \(OA_{1} = OB = R\). По теореме Пифагора:
\[A_{1}B^2 = OA_{1}^2 + OB^2\]
\[A_{1}B^2 = R^2 + R^2\]
\[A_{1}B^2 = 2R^2\]
Подставим найденное ранее значение \(A_{1}B^2\):
\[2R^2 = 32\]
\[R^2 = 16\]
\[R = 4\]
Ответ: Радиус цилиндра равен 4.