Задание 16 из 66Тела и поверхности вращения
Линия №15 · Повышенный уровень

В цилиндре образующая перпендикулярна плоскости основания. На окружности одного из оснований цилиндра выбраны точки и , а на окружности другого основания точки и , причём образующая цилиндра, а отрезок пересекает ось цилиндра. а) Докажите, что угол прямой. б) Найдите площадь боковой поверхности цилиндра, если , , .

Источник: Открытый банк заданий ФИПИ · FIPI ID: 416B0F

Объяснение

Как решать это задание

Ключевая идея и подход к задаче

Задание ФИПИ 416B0F по стереометрии. В решении необходимо обосновать пункт а), а затем выполнить вычисления пункта б) с использованием пространственных свойств фигуры.

Ключевая идея: Построить сечение или вспомогательные перпендикуляры, обосновать пространственные отношения и свести вычисление к планиметрии, координатам либо объёмам..
Пошаговый разбор

Понятное решение

Подробные вычисления, пояснения и ответ
Пример решения №1

Решение

а) Рассмотрим плоскость, проходящую через ось цилиндра и прямую AC1AC_1. Пусть она пересекает основание цилиндра в точке CC.
Схема к решению стереометрической задачи
Получаем, что CC1CC_1 - образующая, а ACAC пересекает ось цилиндра, то есть проходит через центр нижнего основания.Тогда ACAC - диаметр, а ABC=90\angle ABC = 90^\circ как вписанный и опирающийся на диаметр. CC1ABCCC1ABCC_1 \perp ABC \Rightarrow CC_1 \perp AB. Так как CC1ABCC_1 \perp AB и BCABBC \perp AB, то ABBCC1AB \perp BCC_1, тогда ABC1BABC1=90AB \perp C_1B \Rightarrow \angle ABC_1 = 90^\circ. Что и требовалось доказать. б) Так как BB1C1CBB_1C_1C - прямоугольник (BB1BB_1 и CC1CC_1 - образующие, BB1=CC1BB_1=CC_1, BB1CC1BB_1 \parallel CC_1, CC1ABCC_1 \perp AB), то BC=B1C1=21BC = B_1C_1 =21. По теореме Пифагора в ABC\triangle ABC: AC=d=AB2+BC2=202+212=29AC = d = \sqrt{AB^2 + BC^2} = \sqrt{20^2+21^2}=29. CC1=BB1=h=15CC_1 = BB_1=h=15, тогда : Sб.пов.=2πrh=πdh=2915π=435πS_{\text{б.пов.}} = 2\pi rh=\pi dh=29\cdot 15\pi=435\pi Ответ: б) 435π435\pi.
Ответ: б) 435π435\pi.
Теория

Что нужно знать

Правила и свойства для этого типа задач
  • Взаимное расположение прямых и плоскостей в пространстве
  • Сечения, подобие и теорема о трёх перпендикулярах
  • Площади, объёмы и расстояния в стереометрии
Открыть теорию по математике →
Самопроверка

Типичные ошибки

На что обратить внимание перед ответом
  • Использовать свойство по рисунку без доказательства
  • Перепутать пространственный и линейный угол
  • Не проверить, что построенная точка принадлежит нужному ребру или плоскости
Алгоритм

Как проверить себя

Короткий контрольный список перед ответом
  1. 1Для пункта а) приведено полное геометрическое обоснование?
  2. 2Все вспомогательные точки и плоскости определены однозначно?
  3. 3Ответ пункта б) следует из записанных формул без необоснованных переходов?
Тренировка

Похожие задания

Ещё задачи линии №15
Навигация

Продолжить подготовку

Банк задач, конструктор и пробный ЕГЭ