logowanie

matematyka » forum » forum zadaniowe - szkoła ponadpodstawowa » zadanie

Stereometria, zadanie nr 2608

ostatnie wiadomości  |  regulamin  |  latex

AutorZadanie / Rozwiązanie

maciek6688
postów: 1
2013-03-04 17:28:26

Mam dane alfa, beta i gamma i boki a i b trapezu który to obracam względem prostej jak na rysunku. Mam policzyć Objętość i Pole. Potrzebuję jakiś wskazówek bo utknąłem.


zorro
postów: 106
2013-03-13 07:09:20

Może to pomoże.

Będą sumy i różnice samych stożków.

Wiadomość była modyfikowana 2013-03-13 18:24:05 przez zorro

zorro
postów: 106
2013-03-13 18:36:28

Oznaczenia:
Dane: $a,\space b,\space\alpha,\space\beta,\space\gamma$
|AB|=a
|DC|=b

Potrzebne do obliczeń
|DA|=c
|CB|=d
|ZA|=$r_{1}$
|YC|=$r_{2}$
|XB|=$r_{3}$
|DZ|=$h_{1}$
|DY|=$h_{2}$
|XY|=$h_{3}$

Szukamy dla powstałej bryły obrotowej:
$V_{ABCD}=?$
$S_{ABCD}=?$



zorro
postów: 106
2013-03-13 19:23:32

Zaczynamy od obliczenia trapezu. Brakuje nam boków c i d.
W tym trapezie mamy:

$\left\{\begin{matrix} a=c*cos\alpha+b+d*cos\beta\\ c*sin\alpha=d*sin\beta \end{matrix}\right.$

$\left\{\begin{matrix} c*cos\alpha+d*cos\beta=a-b \\ c*sin\alpha-d*sin\beta=0 \end{matrix}\right.$

Stosując metodę wyznaczników, (lub licząc przez podstawianie)wyliczamy:

$c=\frac{(a-b)sin\beta}{sin(\alpha+\beta)}$

$d=\frac{(a-b)sin\alpha}{sin(\alpha+\beta)}$

Teraz:
$r_{1}=c*sin\gamma$
$h_{1}=c*cos\gamma$

$\gamma+(90^{o}-\alpha)+90^{o}+\angle YDC=180^{o}$
$\angle YDC=\alpha-\gamma$
$r_{2}=b*sin(\alpha-\gamma)$
$h_{2}=b*cos(\alpha-\gamma)$

$\angle XBC=90^{o}-[\beta+(\alpha-\gamma)]$
$\angle XBC=90^{o}-(\alpha+\beta-\gamma)$
$r_{3}=r_{2}+d*cos(90^{o}-(\alpha+\beta-\gamma))$
$r_{3}=r_{2}+d*sin(\alpha+\beta-\gamma)$
$h_{3}=d*sin(90^{o}-(\alpha+\beta-\gamma))$
$h_{3}=d*cos(\alpha+\beta-\gamma)$

Przyjmijmy też pomocniczo:
$H=h_{1}+h_{2}+h_{3}$

Wszystkie te wartości mamy już policzone więc czas przystąpić do sedna:





zorro
postów: 106
2013-03-13 20:09:04

$V_{ABCD}=V_{XBAZ}-V_{XBCY}-V_{YCD}-V_{ZAD}$

$V_{XBAZ}$ obliczamy wiedząc, że jest to stożek ścięty.
wysokość = $H$
promień mały = $r_{1}$
promień duży =$r_{3}$
tworząca = $a$

$V_{XBAZ}=\frac{1}{3}\pi*H*\frac{(r_{3}-r_{1})^{3}}{r_{3}-r{1}}$

Podobnie liczymy $V_{XBCY}$
wysokość = $h_{3}$
promień mały = $r_{2}$
promień duży =$r_{3}$
tworząca =$d$

$V_{XBCY}=\frac{1}{3}\pi*h_{3}*\frac{(r_{3}-r_{2})^{3}}{r_{3}-r{2}}$

Pozostały zwykłe stożki

$V_{YCD}$
wysokość =$h_{2}$
promień =$r_{2}$
tworząca = $b$
$V_{YCD}=\frac{1}{3}\pi*h_{2}*r_{2}^2$

$V_{ZAD}$
wysokość =$h_{1}$
promień =$r_{1}$
tworząca = $c$
$V_{ZAD}=\frac{1}{3}\pi*h_{1}*r_{1}^2$

Pozostaje podstawić wyliczone poprzednio wartości i poupraszczać co się da. Zostawmy to zakonnikom.

Powierzchnia:
$S_{ABCD}=Pb_{XBAZ}+Pb_{XBCY}+Pb_{YCD}+Pb_{ZAD}$

$Pb_{XBAZ}$ to pole powierzchni bocznej stożka ściętego
Parametry tego stożka - jak wyżej.
$Pb_{XBAZ}=\pi*a*(r_{3}+r_{1})$

Podobnie
$Pb_{XBCY}$ to pole powierzchni bocznej stożka ściętego
Parametry tego stożka - jak wyżej.
$Pb_{XBCY}=\pi*d*(r_{3}+r_{2})$

Dalej mamy pola pow. bocznej zwykłych stożków
$Pb_{YCD}=\pi*b*r_{2}$
$Pb_{YCD}=\pi*c*r_{1}$

I to by było na tyle.


strony: 1

Prawo do pisania przysługuje tylko zalogowanym użytkownikom. Zaloguj się lub zarejestruj





© 2019 Mariusz Śliwiński      o serwisie | kontakt   drukuj