به محفل ریاضی ایرانیان خوش آمدید! لطفا برای استفاده از تمامی امکانات عضو شوید
+2 امتیاز
46,555 بازدید
در دبیرستان توسط Mohsen94 (486 امتیاز)
ویرایش شده توسط AmirHosein

سلام. مخروطی با یال به درازای $\ell$ داریم (منظور از یال مخروط یک خط از نوک مخروط به یک نقطه بر روی محیط دایرهٔ قاعدهٔ آن است) و شعاع به درازای $r$ در نظر بگیرید. فرمول مساحت سطح جانبی مخروط (بدون دایرهٔ قاعده‌اش) برابر است با $\pi r\ell$. ولی من این طور فکر کردم که این یال به اندازهٔ محیط قاعده مخروط که به شکل دایره هست یعنی $2\pi r$ دوران یافته و مساحت جانبی مخروط را تشکیل می‌دهد. پس آیا نباید مساحت سطح جانبی برابر با $2\pi r\ell$ باشد؟

3 پاسخ

+4 امتیاز
توسط

enter image description here

+2 امتیاز
توسط کیوان عباس زاده (3,120 امتیاز)
ویرایش شده توسط AmirHosein

با استفاده از حساب دیفرانسیل و انتگرال ثابت می‌کنیم.

نکته : اگر نمودار تابع $y = f(x)$ در بازه $[a,b]$ حول محور $x$ دوران دهیم مساحت جانبی شکل حاصل از فرمول زیر بدست می آید:

$$ 2 \pi \int_a^b f(x)\sqrt{1+ f'(x)^2 } \ \ dx $$

حال فرض کنید می خواهیم مساحت جانبی مخروطی را بیابیم که شعاع قاعده آن $r$ و طول یال آن $l$ است . برای این کار کافی است خط به معادله $$ y = \frac{r}{\sqrt{l^2-r^2}}x$$ را حول محور $x$ در بازه $[0,\sqrt{l^2-r^2}]$ دوران دهیم تا مخروطی به شعاع قاعده $r$ و طول یال $l$ بدست آید . به شکل زیر توجه کنید :( برای مشاهده بهتر شکل $zoom$ کنید)

توضیحات تصویر

توجه‌: در شکل بالا نقطه $A$ به مختصات $(\sqrt{l^2-r^2},r)$ است . حال داریم : $$ f' (x)= \frac{r}{\sqrt{l^2-r^2}} $$ پس با استفاده از فرمول بالا مساحت جانبی مخروط برابر است با: $$2 \pi \int_0^\sqrt{l^2-r^2}( \frac{r}{\sqrt{l^2-r^2}}x)\sqrt{1+(\frac{r}{\sqrt{l^2-r^2}})^2}\ \ dx $$ $$ = \pi rl$$

+1 امتیاز
توسط
نمایش از نو توسط admin

برای دیدن اثبات مساحت جانبی مخروط به لبنک زییر مراجعه فرمایید

ریاضیدان، کسی است که شباهت ها را بین قضایا دریابد. ریاضیدان بهتر کسی است که بتواند شباهت بین برهان ها را ببیند. بهترین ریاضیدان کسی است که بتواند به شباهت بین نظریه ها توجه کند. و می توان تصور کرد که ریاضیدان نهایی کسی است که بتواند شباهت بین شباهت ها را مشاهده کند.
...