Для нахождения площади осевого сечения усеченного конуса, сначала нужно понять, что осевое сечение представляет собой трапецию. Высота трапеции равна высоте усеченного конуса, а основаниями являются диаметры верхнего и нижнего оснований конуса.
Дано:
- Образующая ( l = 5 ) см,
- Радиусы оснований ( r_1 = 3 ) см и ( r_2 = 6 ) см.
Шаг 1: Найдем высоту усеченного конуса.
Образующая ( l ) усеченного конуса образует прямоугольный треугольник с высотой ( h ) и разностью радиусов оснований ( r_2 - r_1 = 6 - 3 = 3 ) см.
Используем теорему Пифагора:
[ l^2 = h^2 + (r_2 - r_1)^2 ]
Подставим известные значения:
[ 5^2 = h^2 + 3^2 ]
[ 25 = h^2 + 9 ]
[ h^2 = 25 - 9 ]
[ h^2 = 16 ]
[ h = 4 \text{ см} ]
Шаг 2: Найдем площадь трапеции, которая является осевым сечением усеченного конуса.
Осевое сечение имеет форму трапеции с основаниями ( 2r_1 = 6 ) см и ( 2r_2 = 12 ) см, а высота трапеции равна ( h = 4 ) см.
Площадь трапеции определяется формулой:
[ S = \frac{1}{2} (a + b) h ]
где ( a ) и ( b ) – основания трапеции, а ( h ) – высота.
Подставим значения:
[ a = 6 \text{ см}, \quad b = 12 \text{ см}, \quad h = 4 \text{ см} ]
[ S = \frac{1}{2} (6 + 12) \cdot 4 ]
[ S = \frac{1}{2} \cdot 18 \cdot 4 ]
[ S = 9 \cdot 4 ]
[ S = 36 \text{ см}^2 ]
Итак, площадь осевого сечения усеченного конуса равна ( 36 \text{ см}^2 ).