Учебник «Геометрия. 10–11 классы», с. 111, §3
№395. Докажите, что площадь полной поверхности цилиндра, полученного при вращении квадрата вокруг одной из его сторон, равна площади сферы, радиус которой равен стороне квадрата.
✎ Запись в тетрадь
Дано:ABCD — квадрат, AB=a; цилиндр от вращения вокруг AB; сфера радиуса a
Доказать:Sцил=Sсферы
Квадрат
ABCD со стороной
a вращается вокруг
AB: ось —
AB, высота
h=AB=a, радиус основания
r=AD=a.
1Sцил=2πrh+2πr2=2πa⋅a+2πa2=4πa22 Ответ: доказано: обе площади равны 4πa2.
Пояснение
Идея. Находим размеры цилиндра по квадрату: и высота, и радиус равны стороне. Площадь полной поверхности получается 4πa2 — столько же, сколько у сферы радиуса a.
- 1Сторона на оси — высота, перпендикулярная ей сторона — радиус основания. У квадрата все стороны равны a, поэтому h=r=a Осевое сечение такого цилиндра — прямоугольник 2a×a..
- 2Полная поверхность — боковая и два основания: 2πa⋅a и 2⋅πa2 в сумме дают 4πa2.
- 3Площадь сферы радиуса a по формуле — тоже 4πa2. Значит, площади равны.