Для начала давайте найдем гипотенузу прямоугольного треугольника с катетами 30 см и 40 см. Мы можем использовать теорему Пифагора, которая гласит, что квадрат гипотенузы равен сумме квадратов катетов.
[
c = \sqrt{a^2 + b^2}
]
где ( a = 30 ) см и ( b = 40 ) см. Подставляем значения:
[
c = \sqrt{30^2 + 40^2} = \sqrt{900 + 1600} = \sqrt{2500} = 50 \text{ см}
]
Теперь представим, что прямоугольный треугольник вращается вокруг гипотенузы. В результате этого вращения получится тело, называемое двоякой параболической поверхностью (или двояким конусом).
Для вычисления площади поверхности этого тела можно воспользоваться формулой для площади поверхности тел вращения, в частности, формулой для конуса. Однако в данном случае у нас два конуса, соединенные основаниями, поэтому нужно учитывать оба.
Площадь поверхности конуса без основания равна:
[
S = \pi R l
]
где ( R ) — радиус основания, ( l ) — образующая конуса.
В нашем случае радиусы оснований конусов равны катетам треугольника ( a ) и ( b ), то есть 30 см и 40 см соответственно. Образующая ( l ) равна гипотенузе ( c ), то есть 50 см.
Площадь поверхности одного конуса:
[
S_1 = \pi \cdot 30 \cdot 50 = 1500\pi \text{ см}^2
]
Площадь поверхности второго конуса:
[
S_2 = \pi \cdot 40 \cdot 50 = 2000\pi \text{ см}^2
]
Суммарная площадь поверхности тела:
[
S_{\text{total}} = S_1 + S_2 = 1500\pi + 2000\pi = 3500\pi \text{ см}^2
]
Таким образом, площадь поверхности тела, полученного при вращении прямоугольного треугольника вокруг его гипотенузы, равна ( 3500\pi ) квадратных сантиметров.
Для наглядности добавим рисунок:
A
|\
| \
| \
| \
30см | \ 50см
| \
| \
|_______\
B 40см C
Треугольник ( \triangle ABC ) с катетами ( AB = 30 ) см и ( BC = 40 ) см и гипотенузой ( AC = 50 ) см вращается вокруг гипотенузы ( AC ), образуя двоякий конус с общей площадью поверхности ( 3500\pi \text{ см}^2 ).