Учебник «Геометрия. 10–11 классы», с. 93, §1
№341. Угол между образующей цилиндра и диагональю осевого сечения равен φ, площадь основания цилиндра равна S. Найдите площадь боковой поверхности цилиндра.
✎ Запись в тетрадь
Дано:∠(образующая,AB1)=φ, Sосн=S
Найти:Sбок
Осевое сечение — прямоугольник
ABB1A1:
AB=2r,
BB1=h;
∠AB1B=φ.
1tgφ=BB1AB=h2r⇒h=2rctgφ2 Sбок=2πrh=2πr⋅2rctgφ=4πr2ctgφ=4Sctgφ4 Ответ: 4Sctgφ.
Пояснение
Идея. Угол φ связывает диаметр основания и высоту. Через него выражаем h через r, а πr2 заменяем на данную площадь S.
- 1Образующая BB1 перпендикулярна основанию, значит, BB1⊥AB. Треугольник ABB1 прямоугольный с прямым углом B, а угол при B1 равен φ.
- 2Тангенс угла B1 — отношение противолежащего катета AB=2r к прилежащему BB1=h. Выражаем h.
- 3Площадь основания — круг: S=πr2. Это сразу пригодится в конце, не нужно искать r.
- 4Подставляем h в Sбок=2πrh. Получается 4πr2ctgφ, а πr2=S.