ID: 00013667
В цилиндре образующая перпендикулярна плоскости основания. На окружности одного из оснований цилиндра выбраны точки A и B, а на окружности другого основания — точки B_1 и C_1, причём BB_1 — образующая цилиндра, а AC_1 пересекает ось цилиндра.
а) Докажите, что угол ABC_1 прямой.
б) Найдите площадь боковой поверхности цилиндра, если AB = 6, BB_1 = 15, B_1C_1 = 8.
Источник: ФИПИ
Пункт а (доказательство).
Так как отрезок AC_1 пересекает ось цилиндра, его проекция на нижнее основание — отрезок AC — проходит через центр основания, то есть AC является диаметром нижней окружности.
Точка B лежит на той же окружности, а AC — её диаметр. Вписанный угол ABC, опирающийся на диаметр, прямой: \angle ABC=90^\circ, поэтому BA\perp BC.
Образующая CC_1 перпендикулярна плоскости основания, значит CC_1\perp BA (прямая основания). Тогда BA перпендикулярна двум пересекающимся прямым BC и CC_1 плоскости BCC_1, поэтому BA\perp BC_1.
Следовательно, угол ABC_1 прямой, что и требовалось доказать.
Пункт б (вычисление).
Высота цилиндра равна образующей BB_1=15. В прямоугольном треугольнике ABC катеты AB=6 и BC=B_1C_1=8 (равны как хорды, стянутые образующими), гипотенуза — диаметр AC=2R.
По теореме Пифагора AC=\sqrt{AB^2+B_1C_1^2}=\sqrt{6^2+8^2}=10, поэтому радиус R=\dfrac{AC}{2}=5.
Площадь боковой поверхности: S_{бок}=2\pi R\cdot h=\pi\cdot AC\cdot h=\pi\cdot10\cdot15=150\pi.
Ответ: 150\pi.
150π