B цилиндре радиуса осевым сечением является квадрат, а площадь основания равна 16 л дм2. Найдите площадь полной поверхности цилиндра.
Ответ нейросети
22 мая 2025 08:24
Рассмотрим задачу подробнее и шаг за шагом:
Дано:
- Радиус основания цилиндра ( r )
- Осевым сечением является квадрат
- Площадь основания равна 16 дм²
Найти: площадь полной поверхности цилиндра.
Шаг 1. Определение радиуса основания ( r )
Площадь основания цилиндра — это площадь круга:
[ S_осн = \pi r^2 ]
По условию:
[ \pi r^2 = 16 ]
Отсюда:
[ r^2 = \frac{16}{\pi} ]
Следовательно,
[ r = \sqrt{\frac{16}{\pi}} = \frac{4}{\sqrt{\pi}} ]
Шаг 2. Связь между радиусом, высотой и осевым сечением
Осевое сечение — это поперечное сечение цилиндра, которое получается при разрезе цилиндра через его ось, то есть плоскостью, перпендикулярной основаниям.
В условии сказано, что осевым сечением является квадрат. Это важно.
Шаг 3. Определение высоты ( h )
Осевое сечение — это квадрат, у которого одна сторона равна высоте цилиндра ( h ), а другая — длине окружности основания, то есть длине периметра.
- Периметр основания:
[ P = 2 \pi r ]
- Так как осевым сечением является квадрат, то стороны квадрата равны.
Обозначим длину стороны квадрата за ( a ). Тогда:
[ a = h ]
и также сторона квадрата равна длине окружности основания:
[ a = 2 \pi r ]
Потому что осевое сечение — это квадрат с одной стороной в виде высоты, а другая сторона — в виде окружности основания, которая объединяет всю окружность.
Но поскольку это квадрат, стороны равны:
[ h = 2 \pi r ]
Шаг 4. Вычисление высоты ( h )
Подставим ( r ):
[ h = 2 \pi r = 2 \pi \times \frac{4}{\sqrt{\pi}} = 2 \times 4 \times \frac{\pi}{\sqrt{\pi}} = 8 \times \frac{\pi}{\sqrt{\pi}} ]
Заметим, что:
[ \frac{\pi}{\sqrt{\pi}} = \sqrt{\pi} ]
Поскольку:
[ \frac{\pi}{\sqrt{\pi}} = \sqrt{\pi} ]
поэтому:
[ h = 8 \sqrt{\pi} ]
Шаг 5. Площадь полной поверхности цилиндра
Площадь полной поверхности — это сумма площади двух оснований и боковой поверхности:
[ S_{полн} = 2 S_{осн} + S_{бок} ]
Где:
- ( S_{осн} = 16 ) дм² (по условию),
- боковая поверхность:
[ S_{бок} = P_{осн} \times h = 2 \pi r \times h ]
Подставим найденные значения:
[ S_{бок} = 2 \pi r \times h ]
Подставим ( r ) и ( h ):
[ r = \frac{4}{\sqrt{\pi}}, \quad h = 8 \sqrt{\pi} ]
Тогда:
[ S_{бок} = 2 \pi \times \frac{4}{\sqrt{\pi}} \times 8 \sqrt{\pi} ]
Упростим:
[ S_{бок} = 2 \pi \times \frac{4}{\sqrt{\pi}} \times 8 \sqrt{\pi} ]
Обратите внимание:
[ 2 \pi \times \frac{4}{\sqrt{\pi}} = 8 \pi \times \frac{1}{\sqrt{\pi}} = 8 \sqrt{\pi} ]
Поскольку:
[ \pi \times \frac{1}{\sqrt{\pi}} = \sqrt{\pi} ]
Значит:
[ S_{бок} = 8 \sqrt{\pi} \times 8 \sqrt{\pi} = 8 \times 8 \times (\sqrt{\pi} \times \sqrt{\pi}) = 64 \times \pi ]
Ответ:
[ \boxed{ S_{полн} = 2 \times 16 + 64 \pi = 32 + 64 \pi } ]
Площадь полной поверхности цилиндра равна ( \boxed{32 + 64\pi} ) кв. дм.
Если нужно, я могу помочь вам с более подробными объяснениями или проверками!
Понравился ответ?
Задай свой вопрос
Напиши любую задачу или вопрос, а нейросеть её решит



