Задание 14. Математика ЕГЭ. Радиус основания конуса равен 12, а высота конуса равна 5. Найдите расстояние от плоскости сечения до центра основания конуса.Задание. Радиус основания конуса равен 12, а высота конуса равна 5. а) Постройте сечение конуса плоскостью, проходящей через вершину конуса и взаимно перпендикулярные образующие. б) Найдите расстояние от плоскости сечения до центра основания конуса. Решение:
а) Постройте сечение конуса плоскостью, проходящей через вершину конуса и взаимно перпендикулярные образующие. Так как сечение проходит через взаимно перпендикулярные образующие, то искомое сечение есть прямоугольный треугольник ∆АВС. Угол ∠АСВ = 90°, АС и ВС – катеты, АВ – гипотенуза.
б) Найдите расстояние от плоскости сечения до центра основания конуса. Расстоянием от точки до плоскости называется перпендикуляр, проведенный от точки до данной плоскости. Треугольник ∆АВС – равнобедренный, так как АС = ВС (образующие конуса). Тогда СМ – медиана и высота треугольника ∆АВС. Треугольник ∆АОВ – равнобедренный, так как АО = ОВ = Rосн. Тогда ОМ – медиана и высота треугольника ∆АОВ. Прямая СО перпендикулярна плоскости основания, СМ – наклонная к плоскости основания, МО – проекция наклонной МО на плоскость основания. Точка М – основание наклонной, через точку М проходит прямая АВ перпендикулярно проекции МО, тогда по теореме о трех перпендикулярах прямая АВ перпендикулярна наклонной СМ. Прямая АВ перпендикулярна двум пересекающимся прямым СМ и МО, лежащим в плоскости СМО, следовательно, АВ перпендикулярна плоскости СМО. АВ лежит в плоскости АВС, значит, плоскости СМО и АВС перпендикулярны. Следовательно, расстоянием от центра О основания окружности до плоскости сечения АВС будет являться перпендикуляр ОК (высота треугольника ∆МОС). Из прямоугольного треугольника ∆АСО найдем АС: АС2 = АО2 + ОС2 АС2 = 122 + 52 = 169 АС = 13 Из прямоугольного треугольника ∆АВС найдем АВ: АВ2 = АС2 + ВС2 АВ2 = 132 + 132 = 338 АВ = 13√2 МВ = 1/2·АВ МВ = (13√2)/2 Из прямоугольного треугольника ∆МВО найдем ОМ: ОМ2 = ОВ2 – МВ2 Из прямоугольного треугольника ∆МВС найдем МС: МС2 = ВС2 – ВМ2 Рассмотрим прямоугольный треугольник ∆МОС, площадь этого треугольника можно найти по формуле: или по формуле:
Понравилось? Нажмите
Оставить комментарий |
Рубрики
|
А как понять, что построен в сечении прямоугольный треугольник?
По условию сечение проходит через вершину и взаимно перпендикулярные образующие АС и ВС, поэтому треугольник АВС — прямоугольный.