Конус (от греч. «сосновая шишка») — это тело вращения, образованное вращением прямоугольного треугольника вокруг одного из своих катетов (этот катет рассматривается как ось конуса).
Образующая конуса — отрезок (как пример на рисунке это отрезок AB=L), соединяющий вершину конуса с любой точкой, лежащей на границе основания.
Высота конуса — это перпендикуляр DB, опущенный из вершины конуса в центр основания.
Ось конуса — это прямая, проходящая через центр круга и вершину конуса.
Радиус основания — это радиус конуса DE.
Вершина конуса на рисунке точка B.
Осевое сечение конуса – это сечение, содержащее ось.
Н — высота конуса;
R — радиус основания.
Формула для нахождения площади боковой поверхности конуса:
S=πRL
Площадь полной поверхности конуса равна:
S=Sбок+Sосн=πRL+ πR2
Формула для определения объёма конуса:
V=$\frac{1}{3}$πR2H
Свойства конуса
- Все образующие конуса равны.
- Углы наклона образующих к основанию равны.
- Углы между осью и образующими равны.
- Углы между осью и основанием прямые.
Усеченный конус
Усеченный конус — часть конуса, заключенная между основанием и секущей плоскостью, параллельной основанию.
Усеченный конус может быть получен вращением прямоугольной трапеции вокруг ее боковой стороны, перпендикулярной к основаниям.
R — радиус нижнего основания;
r — радиус верхнего основания;
h — высота конуса.
Формула для определения объёма усеченного конуса:
V=$\frac{1}{3}$πh(r2+rR+R2)
Формула для определения площади боковой поверхности усечённого конуса:
S=πL(r+R)
Площадь полной поверхности усечённого конуса:
S= Sбок+Sосн1+Sосн2=πL(r+R)+πR2+πr2
Задача
Угол между образующей и осью конуса 30°. Образующая равна 12 см. Найдите площадь полной поверхности и объем конуса.
Решение
ΔCAB — правильный, так как CA=CB=AB=12 см.
$CO = \frac{{\sqrt 3 }}{2} \cdot 12 = 6\sqrt 3 $
Площадь полной поверхности конуса равна:
Sпов=πR(r+R)=π·6·(12+6)=108π
Объем конуса равен:
$$V = \frac{1}{3}\pi {R^2} = \frac{1}{3}\pi \cdot {6^2} \cdot 6\sqrt 3 = 72\sqrt 3 \pi $$