Через вершину конуса с основанием радиуса R проведена плоскость, которая пересекает его основание по хорде, которую видно из центра основания под углом α, а из вершины – под углом β. Найти площадь сечения.
--------
Данное сечение конуса - равнобедренный треугольник. Пусть сторона этого треугольника равна а.
Тогда его площадь можно выразить S=a²•sinβ/2.
1) Примем длину хорды равной х. Тогда из треугольника в основании, образованного хордой и двумя радиусами, квадрат её длины можно выразить по т.косинусов.
х²=2R²-2R²•cosα=2R²(1-cosα)
2) Выразим квадрат длины хорды по т.косинусов из треугольника в сечении:
х²=2а²-2а²•cosβ=2а²(1-cosβ)
3) Приравняем найденные значения х²
2R²(1-cosα)=2а²(1•cosβ)
Выразим а² из этого уравнения:
а²=R²(1-cosα):(1-cosβ)
Отсюда
S сечения=[R²(1-cosα):(1-cosβ)]•sinβ:2
Если две параллельные плоскости пересечены третьей, то линии их пересечения параллельные прямые. Следовательно нам надо найти в плоскости ADB прямую параллельную DB и проходящую через точку E.
Следовательно это будет прямая содержащая отрезок EF - среднюю линию ΔADB.
Повторив эти рассуждения для плоскостей ABC и ADC, получим, что сечением будет ΔEFG образованный средними линиями EF, FG и GE треугольников ADB, ADC и ABC соответственно.
В каждом из треугольников мы знаем сторону основания, соответственно можем найти средние линии:
EF = FG = 7.5
FG = 9
Найдем площадь треугольника EFG, найдя высоту FH проведенную к основанию EG равнобедренного трегольника EFG
Теперь найдем и площадь сечения по формуле полупроизведения высоты на основание:
S = 6 * 9 / 2 = 27
