R≅5,04
H≅5,04
Объяснение:
Объём цилиндра :
(1) V = πR²H,
где R - радиус цилиндра, H - высота цилиндра.
Площадь полной поверхности цилиндра:
(2) S = πR² + 2πRH
Выразим из формулы (1) высоту цилиндра и подставим значение в формулу (2):
Найдём минимум этой функции по переменной R. Для этого вычислим производную и определим критические точки.
.
S' = 0,
Если R = 0, то производная не существует.
![2\pi (R^3-128)=0\\\\R^3 = 128\\\\R=\sqrt[3]{128}](/tpl/images/2088/5757/d960d.png)
R≅ 5.04
Отметим эти значения на координатной прямой и oпределим знак производной на трёх полученных числовых интервалах. (Cм.рис)
Известно, что в точке минимумa производная меняет знак с минусa на плюс. Соответственно, наименьшее количество материала можно получить, если радиус основания цилиндра R=5,04
Вычислим соответствующую высоту цилиндра:
Касательная СЕ к первой окружности - хорда второй, т.к. соединяет две ее точки С и Е.
Соединим центр В второй окружности с С и проведем к СЕ перпендикуляр ВМ.
Перпендикуляр из центра окружности к хорде делит ее пополам. ⇒ СМ=ЕМ=18:2=9. Треугольник СМВ прямоугольный.
По т.Пифагора ВМ=√(СВ²-СМ²)= √(225-81)=12
В первой окружности проведем радиус в точку касания С. ∠ОСЕ =90°(свойство радиуса к точке касания).
Из О проведем к СВ отрезок ОК ⊥ СВ. ∆ СОК - прямоугольный. Сумма острых углов прямоугольного треугольника равны 90°.
∠МВС+∠МСВ=90°. ∠ОСВ+∠МСВ=90°, ⇒ ∠СОК=∠ВСМ. sin∠МСВ=МВ:СВ=12/15=0,8. Синус равного ему ∠СОК=0,8.
Радиус СО=СК/sin∠COK= 9,375 (ед. длины)
