Ромб со стороной а и углом 60 градусов вращается вокруг оси, проходящей через его вершину параллельно большей диагонали. Найдите площадь поверхности и объем тела вращения.
Площадь поверхности тела вращения можно найти по формуле:
S = 2πRh,
где R - радиус окружности, по которой вращается ромб, а h - высота ромба.
Для нахождения радиуса R можно воспользоваться формулой:
R = a/2,
где a - сторона ромба.
Из условия задачи известно, что угол между стороной ромба и его диагональю равен 60 градусов. Половина диагонали равна R*sqrt(3), следовательно, h = 2R = a.
Тогда R = a/2 и h = a.
Подставляем радиус и высоту в формулу для площади поверхности:
S = 2π a/2 a = πa^2.
Теперь найдем объем тела вращения по формуле:
V = (π c a^2)/3,
где c - длина ромба.
С длиной ромба связана соотношение:
c^2 = a^2 + (a/2)^2 = 5a^2/4,
c = a * sqrt(5)/2.
Подставляем значение c в формулу для объема:
V = (π a (a sqrt(5)/2)^2)/3 = (5πa^3)/6 sqrt(5).
Итак, площадь поверхности тела вращения равна πa^2, а объем равен (5πa^3)/6 * sqrt(5).
Площадь поверхности тела вращения можно найти по формуле:
S = 2πRh,
где R - радиус окружности, по которой вращается ромб, а h - высота ромба.
Для нахождения радиуса R можно воспользоваться формулой:
R = a/2,
где a - сторона ромба.
Из условия задачи известно, что угол между стороной ромба и его диагональю равен 60 градусов. Половина диагонали равна R*sqrt(3), следовательно, h = 2R = a.
Тогда R = a/2 и h = a.
Подставляем радиус и высоту в формулу для площади поверхности:
S = 2π a/2 a = πa^2.
Теперь найдем объем тела вращения по формуле:
V = (π c a^2)/3,
где c - длина ромба.
С длиной ромба связана соотношение:
c^2 = a^2 + (a/2)^2 = 5a^2/4,
c = a * sqrt(5)/2.
Подставляем значение c в формулу для объема:
V = (π a (a sqrt(5)/2)^2)/3 = (5πa^3)/6 sqrt(5).
Итак, площадь поверхности тела вращения равна πa^2, а объем равен (5πa^3)/6 * sqrt(5).