matematykaszkolna.pl
objetosc stozka Vogl: Wycinek koła o promieniu R i kącie środkowym α zwinięto w powierzchnię boczną stożka. Dla jakiego α objętość otrzymanego stożka jest największa? Oblicz tę objętość.
23 lip 00:10
Basia: długość łuku wycinka o promieniu R stanie się obwodem koła o promieniu r czyli podstawy stożka
długość łuku α 

=

długość koła 2π 
 α 
długość łuku = 2πR*

= Rα
 2π 
stąd: 2πr = Rα
 Rα 
r =

 2π 
L = R r2+h2 = L2
R2α2 

+h2 = R2
4π2 
 α2 4π2 − α2 
h2 = R2*[ 1 −

] = R2*

 4π2 4π2 
 √4π2 − α2 
h = R*

 2π 
V = πr2*h
 R2α2 √4π2 − α2 
V = π*

*R*

 4π2 2π 
 R3α2√4π2 − α2 
V =

 8π2 
 R3 α2 
V =

*

 8π2 √4π2 − α2 
 R3 
 1 
2α√4π2 − α2 − α2*

*(−2α)
 2√4π2 − α2 
 
V' =

*

 8π2 4π2 − α2 
 R3 2α(4π2 − α2) + α3 
V' =

*

 8π2 (4π2 − α2)*√4π2 − α2 
 R3α 8π2 − 2α2 + α2 
V' =

*

 8π2 (4π2 − α2)*√4π2 − α2 
 R3α 8π2 − α2 
V' =

*

 8π2 (4π2 − α2)*√4π2 − α2 
V' = 0 ⇔ 8π2 − α2 = 0 a ponadto znak pochodnej zależy tylko od znaku funkcji f(α) = − α2 + 8π2 stąd: α2 = 8π2 α = 2√2π i jest to oczywiście maksimum (wykres f(α) to parabola, ramiona w dół, miejsca zerowe: − 2√2π i 2√2π; to ujemne nas nie obchodzi bo z treści zadania wynika, że α∊(0, 2π> ) sprawdź obliczenia, mogłam się gdzieś pomylić
23 lip 02:16
Basia: emotka emotka emotka emotka emotka emotka emotka emotka emotkaemotka emotka emotka emotka emotka emotka emotka emotka emotka to jest szlaczek, dla Jakuba i zainteresowanych wszystko co przed szlaczkiem należy zignorować
23 lip 14:17
Basia: długość łuku wycinka o promieniu R stanie się obwodem koła o promieniu r czyli podstawy stożka
Dłuku α 

=

Dokręgu 2π 
Dłuku α 

=

2πR 2π 
 α*2πR 
Dłuku =

 2π 
Dłuku = αR 2πr = αR
 αR 
r =

 2π 
L = R r2+h2=L2 h2 = L2 − r2
 α2R2 
h2 = R2 −

 4π2 
 4π2R2 − αR2 
h2 =

 4π2 
 R2 
h2 =

*(4π2 − α2)
 4π2 
 R 
h =

√4π2 − α2
 2π 
 1 
V =

πr2*h
 3 
 1 α2R2 R 
V =

π*

*

√4π2−α2
 3 4π2 2π 
 α2R3 
V =

√4π2 − α2
 24π2 
 R3 
V =

*α2*√4π2 − α2
 24π2 
traktujemy V jak funkcję zmiennej α α∊(0, 2π>
 R3 1 
V' =

*[ 2α√4π2 − α2 + α2*

*(−2α) ]
 24 2√4π2 − α2 
 αR3 2(4π2 − α2) − α2 
V' =

*

 24 √4π2 − α2 
 αR3 8π2 − 3α2 
V' =

*

 24 √4π2 − α2 
V' = 0 ⇔ α=0 ∨ 8π2 − 3α2 = 0 α=0∉D czyli 3α2 = 8π2
 8π2 
α2 =

 3 
 √24π 2√6π 
α = ± U{√8π}{√3 = ±

= ±

 3 3 
 2√6π 
ponieważ α = −

∉D to
 3 
 2√6π 
α =

 3 
ponadto znak pochodnej zależy wyłącznie od znaku wyrażenia f(α) = 8π2 − 3α2 bo pozostałe czynniki są stale dodatnie stąd
 2√6π 
α∊(0,

) ⇒ f(α)>0 ⇒ V' >0 ⇒ V rośnie
 3 
 2√6π 
α∊(

,2π) ⇒ f(α)<0 ⇒ V' <0 ⇒ V maleje
 3 
stąd:
 2√6π 
αmax =

 3 
 R3 24π2 
Vmax =

*

*√4π2 − 24π29
 24π2 9 
te rachunki już sobie sam dokończ
23 lip 14:48