Каковы высота и радиус цилиндра, если его площадь боковой поверхности равна 144pi и высота на 6 больше радиуса?
Ivan
Давайте решим данную задачу пошагово.
Обозначим высоту цилиндра буквой \(h\), а радиус - буквой \(r\).
В задаче уже дано, что площадь боковой поверхности цилиндра равна \(144\pi\). Площадь боковой поверхности цилиндра вычисляется по формуле \(2\pi rh\).
Подставим известные значения в формулу и получим уравнение:
\[2\pi rh = 144\pi\]
Так как задача говорит, что высота цилиндра на 6 больше радиуса (\(h = r + 6\)), заменим \(h\) в уравнении на \(r + 6\):
\[2\pi r(r + 6) = 144\pi\]
Раскроем скобки и упростим уравнение:
\[2\pi r^2 + 12\pi r = 144\pi\]
Сократим обе части уравнения на \(\pi\):
\[2r^2 + 12r = 144\]
Перенесем все члены уравнения в левую часть:
\[2r^2 + 12r - 144 = 0\]
Теперь нам нужно решить это квадратное уравнение. Используя квадратное уравнение нахождения корней, получаем:
\[r = \frac{{-b \pm \sqrt{{b^2 - 4ac}}}}{{2a}}\]
Где \(a = 2\), \(b = 12\) и \(c = -144\).
Подставим значения и вычислим \(r\):
\[r = \frac{{-12 \pm \sqrt{{12^2 - 4 \cdot 2 \cdot -144}}}}{{2 \cdot 2}}\]
Вычислим значение под корнем:
\[\sqrt{{12^2 - 4 \cdot 2 \cdot -144}} = \sqrt{{144 + 1152}} = \sqrt{{1296}} = 36\]
Теперь вычислим значения радиуса \(r\):
\[r = \frac{{-12 \pm 36}}{{4}}\]
Получим два корня:
\(r_1 = \frac{{-12 + 36}}{{4}} = \frac{{24}}{{4}} = 6\)
\(r_2 = \frac{{-12 - 36}}{{4}} = \frac{{-48}}{{4}} = -12\)
Из физического смысла задачи следует, что радиус не может быть отрицательным. Значит, мы выбираем положительное значение радиуса \(r = 6\).
Теперь, чтобы найти высоту цилиндра \(h\), используем условие, что \(h = r + 6\):
\[h = 6 + 6 = 12\]
Таким образом, высота цилиндра равна 12 единицам, а радиус равен 6 единицам.
Обозначим высоту цилиндра буквой \(h\), а радиус - буквой \(r\).
В задаче уже дано, что площадь боковой поверхности цилиндра равна \(144\pi\). Площадь боковой поверхности цилиндра вычисляется по формуле \(2\pi rh\).
Подставим известные значения в формулу и получим уравнение:
\[2\pi rh = 144\pi\]
Так как задача говорит, что высота цилиндра на 6 больше радиуса (\(h = r + 6\)), заменим \(h\) в уравнении на \(r + 6\):
\[2\pi r(r + 6) = 144\pi\]
Раскроем скобки и упростим уравнение:
\[2\pi r^2 + 12\pi r = 144\pi\]
Сократим обе части уравнения на \(\pi\):
\[2r^2 + 12r = 144\]
Перенесем все члены уравнения в левую часть:
\[2r^2 + 12r - 144 = 0\]
Теперь нам нужно решить это квадратное уравнение. Используя квадратное уравнение нахождения корней, получаем:
\[r = \frac{{-b \pm \sqrt{{b^2 - 4ac}}}}{{2a}}\]
Где \(a = 2\), \(b = 12\) и \(c = -144\).
Подставим значения и вычислим \(r\):
\[r = \frac{{-12 \pm \sqrt{{12^2 - 4 \cdot 2 \cdot -144}}}}{{2 \cdot 2}}\]
Вычислим значение под корнем:
\[\sqrt{{12^2 - 4 \cdot 2 \cdot -144}} = \sqrt{{144 + 1152}} = \sqrt{{1296}} = 36\]
Теперь вычислим значения радиуса \(r\):
\[r = \frac{{-12 \pm 36}}{{4}}\]
Получим два корня:
\(r_1 = \frac{{-12 + 36}}{{4}} = \frac{{24}}{{4}} = 6\)
\(r_2 = \frac{{-12 - 36}}{{4}} = \frac{{-48}}{{4}} = -12\)
Из физического смысла задачи следует, что радиус не может быть отрицательным. Значит, мы выбираем положительное значение радиуса \(r = 6\).
Теперь, чтобы найти высоту цилиндра \(h\), используем условие, что \(h = r + 6\):
\[h = 6 + 6 = 12\]
Таким образом, высота цилиндра равна 12 единицам, а радиус равен 6 единицам.
Знаешь ответ?