Привет! Давай вместе решим эту задачу.
В условии говорится о конусе, полная поверхность которого равна \( 72\pi \), а развертка боковой поверхности - круговой сектор с углом в 90 градусов.
Полная поверхность конуса складывается из площади основания и площади боковой поверхности. Развертка боковой поверхности в форме кругового сектора с углом в 90 градусов значит, что боковая поверхность составляет четверть площади круга.
Пусть радиус основания конуса будет \( R \), а образующая - \( L \). Тогда площадь основания конуса будет \( \pi R^2 \), площадь боковой поверхности (которая является четвертью площади полного круга) - \( \frac{\pi L^2}{4} \).
Полная площадь конуса равна сумме этих двух площадей: \[ 72\pi = \pi R^2 + \frac{\pi L^2}{4} \] Из этого равенства можно выразить \( R^2 \): \[ R^2 = 72 - \frac{L^2}{4} \] Учтем, что боковая поверхность - это четверть круга, где \( L \) - это радиус этого круга. Значит, окружность полного круга будет \( 2\pi L \), а длина дуги нашего сектора \( \frac{2\pi L}{4} = \frac{\pi L}{2} \). Это же равно длине окружности основания конуса \( 2\pi R \), откуда \( R = \frac{L}{2} \).
Теперь подставим это в предыдущее равенство: \[ \left(\frac{L}{2}\right)^2 = 72 - \frac{L^2}{4} \] \[ \frac{L^2}{4} = 72 - \frac{L^2}{4} \] \[ \frac{L^2}{2} = 72 \] \[ L^2 = 144 \] \[ L = 12 \] (берем положительное значение, так как длина не может быть отрицательной)
Таким образом, радиус основания конуса \( R = \frac{L}{2} = 6 \).
Чтобы найти объем конуса, используем формулу объема конуса \( V = \frac{1}{3}\pi R^2h \), где \( h \) - высота конуса. Нам нужно найти высоту. По теореме Пифагора для прямоугольного треугольника, образованного высотой, радиусом основания и образующей конуса, получим: \[ h^2 = L^2 - R^2 \] \[ h^2 = 144 - 36 \] \[ h^2 = 108 \] \[ h = \sqrt{108} = 6\sqrt{3} \]
Теперь подставляем значения радиуса и высоты в формулу объема: \[ V = \frac{1}{3}\pi (6)^2(6\sqrt{3}) \] \[ V = 72\pi \sqrt{3} \]
Вот таким образом можно решить данную задачу. Удачи с учебой! Если что-то не понятно – спрашивай, разберем детальнее!
