Math Problem Statement

Высота конуса равна 7 см. На расстоянии 4 см от вершины его пересекает плоскость, параллельная основанию. Вычислить объём исходного конуса, если объём меньшего конуса, отсекаемого от исходного, равен 192см^3

Solution

Для решения задачи используем формулы для объёма конуса и принцип подобия конусов.

Пусть:

  • V1V_1 — объём исходного конуса.
  • V2V_2 — объём меньшего конуса, отсекаемого от исходного.
  • h1=7h_1 = 7 см — высота исходного конуса.
  • h2=h14=74=3h_2 = h_1 - 4 = 7 - 4 = 3 см — высота меньшего конуса.
  • V2=192V_2 = 192 см³ — объём меньшего конуса.

Шаг 1. Используем пропорции объёмов конусов

Конусы подобны, потому что их вершины совпадают, и плоскость, их пересекающая, параллельна основанию. Объёмы подобных тел пропорциональны кубам их линейных размеров. То есть:

V2V1=(h2h1)3\frac{V_2}{V_1} = \left( \frac{h_2}{h_1} \right)^3

Подставим известные значения:

192V1=(37)3\frac{192}{V_1} = \left( \frac{3}{7} \right)^3

Вычислим:

(37)3=27343\left( \frac{3}{7} \right)^3 = \frac{27}{343}

Теперь подставим это в пропорцию:

192V1=27343\frac{192}{V_1} = \frac{27}{343}

Шаг 2. Решим пропорцию

Теперь найдём V1V_1:

V1=192×34327V_1 = \frac{192 \times 343}{27}

Выполним вычисления:

V1=192×34327=6585627=2448 см3V_1 = \frac{192 \times 343}{27} = \frac{65856}{27} = 2448 \text{ см}^3

Ответ:

Объём исходного конуса равен 24482448 см³.


Если вам нужны дополнительные разъяснения, не стесняйтесь спрашивать!

Вот несколько вопросов, которые могут помочь вам лучше понять тему:

  1. Что такое подобие тел и как оно влияет на вычисления объёмов?
  2. Как рассчитывается объём конуса в общем случае?
  3. Как использовать подобие в геометрических задачах, помимо объёмов?
  4. Почему в задаче используется куб пропорции высот?
  5. Как можно решить задачу через использование других геометрических свойств конуса?

Совет: Когда решаете задачи с подобными телами, всегда проверяйте, что все линейные размеры (высоты, радиусы) пропорциональны, и используйте эти пропорции для вычислений!

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Volume of cones
Similarity of geometric shapes
Proportions
Geometric scaling

Formulas

Volume of a cone: V = (1/3)πr²h
Proportions of similar cones: V₂/V₁ = (h₂/h₁)³

Theorems

Similarity of cones
Volume proportionality for similar shapes

Suitable Grade Level

Grades 9-11