Hayotda konus shakliga ko'p duch kelamiz: yo'l to'siqlari, muzqaymoq naychalari va don bunkerlari.
Stereometriyada konus asosiy aylanish jismlaridan biridir. U to'g'ri burchakli uchburchakni kateti atrofida 360∘ aylantirishdan hosil bo'ladi. Asosi doira bo'lgani uchun, piramida kabi konus hajmida ham 31 koeffitsiyenti qatnashadi.
Ushbu darsda konus elementlari, sirt yuzalari, hajmi hamda kesik konus formulalarini o'rganamiz.
Asosiy g'oya va ta'riflar
1. Konus va uning elementlari
To'g'ri burchakli uchburchakni kateti atrofida to'liq aylantirishdan hosil bo'lgan jismga to'g'ri doiraviy konus deyiladi.
S (uchi)
/|\
/ | \
/ | \ yasovchi (l)
/ |H \
/ | \
(-----O-----)
R asos (doira)
Uchi (S) — konusning yuqori uchi.
Asosi — radiusi R bo'lgan doira (Sasos=πR2).
Balandligi (H=SO) — uchidan asos markaziga tushirilgan balandlik.
Yasovchisi (l=SA) — uchini asos aylanasi bilan tutashtiruvchi kesma.
O'q kesimi — o'q orqali o'tuvchi kesim; u asosi 2R, yon tomonlari l, balandligi H bo'lgan teng yonli uchburchak. Agar l=2R bo'lsa, u teng tomonli konusdir.
2. Elementlar orasidagi bog'lanish
O'q kesimining yarmidan ko'rinadiki, R,H,l to'g'ri burchakli uchburchak tashkil qiladi:
[!IMPORTANT]
l2=R2+H2⟺l=R2+H2H=l2−R2,R=l2−H2
3. Sirt yuzi va yoyilmasi
Konusning yon sirti yoyilmasi radiusi l bo'lgan doiraviy sektordir. Sektor yoyining uzunligi asos aylanasi uzunligiga (2πR) teng.
[!IMPORTANT]
Yon sirt yuzi:Syon=πRl
To'la sirt yuzi:Sto′la=Syon+Sasos=πRl+πR2=πR(l+R)
Yoyilma burchagi:α=lR⋅360∘
4. Konusning hajmi
Konusning hajmi asosi va balandligi unga teng bo'lgan silindr hajmining uchdan biriga teng:
[!IMPORTANT]
V=31SasosH=31πR2H
5. Kesik konus
Konus asosiga parallel tekislik bilan kesilganda hosil bo'ladi. Radiuslari R va r, balandligi h:
l=h2+(R−r)2
Syon=π(R+r)l
Sto′la=π(R+r)l+πR2+πr2
V=31πh(R2+Rr+r2)
Yechilgan misollar
1-misol. Asosiy parametrlar bo'yicha to'la sirt va hajm
Konus asosi radiusi R=6 sm, balandligi H=8 sm. Uning yasovchisi, to'la sirti va hajmini toping.
Yasovchini Pifagor teoremasidan topamiz:
l=R2+H2=62+82=10 sm
To'la sirt yuzi:
Sto′la=πR(l+R)=π⋅6⋅(10+6)=96π sm2
Hajmi:
V=31πR2H=31π⋅36⋅8=96π sm3
Javob:l=10 sm, Sto′la=96π sm2, V=96π sm3.
2-misol. O'q kesimi orqali hisoblash
Konus o'q kesimi to'g'ri burchakli teng yonli uchburchakdan iborat bo'lib, gipotenuzasi 12 sm. Konus hajmini toping.
Gipotenuza asos diametridir: 2R=12⟹R=6 sm.
To'g'ri burchak uchidan gipotenuzaga tushirilgan balandlik gipotenuzaning yarmiga teng: H=6 sm.
Hajmi:
V=31πR2H=31π⋅62⋅6=72π sm3
Javob:72π sm3.
3-misol. Yon sirt yoyilmasi burchagi
Konus yon sirtining yoyilmasi radiusi 10 sm va markaziy burchagi 216∘ bo'lgan sektordir. Konus hajmini toping.
Sektor radiusi yasovchidir: l=10 sm.
Yoyilma burchagidan asos radiusi R ni aniqlaymiz:
α=lR⋅360∘⟹216∘=10R⋅360∘⟹R=10⋅360216=6 sm
Balandlik: H=l2−R2=102−62=8 sm.
Hajm:
V=31πR2H=31π⋅36⋅8=96π sm3
Javob:96π sm3.
4-misol. Kesik konusda yon sirt va hajm
Kesik konus radiuslari 3 sm va 7 sm, balandligi 3 sm. Yon sirti va hajmini toping.
Yasovchi: l=32+(7−3)2=9+16=5 sm.
Yon sirti: Syon=π(7+3)⋅5=50π sm2.
Hajmi: V=31π⋅3⋅(49+21+9)=79π sm3.
Javob:Syon=50π sm2, V=79π sm3.
Mashq
Konus asosi radiusi 5 sm, balandligi 12 sm. Yasovchisi va to'la sirtini toping.
Konusning yasovchisi 13 sm, yon sirti 65π sm2. Balandligini toping.
Konus o'q kesimi tomoni 12 sm bo'lgan teng tomonli uchburchakdir. Konus hajmini hisoblang.
Konus balandligi 12 sm, asosi radiusi 9 sm. Yon sirti yoyilmasi burchagini toping.
Konus balandligining o'rtasidan asosga parallel tekislik o'tkazilgan. Hosil bo'lgan kichik konus hajmining berilgan konus hajmiga nisbatini toping.
Kesik konus asoslarining radiuslari 2 sm va 5 sm, yasovchisi 5 sm. Uning balandligi va hajmini hisoblang.
Konus hajmi 100π sm3, balandligi 12 sm. To'la sirti yuzini toping.
Teng tomonli konusning to'la sirti 48π sm2. Uning asos radiusini toping.
To'g'ri burchakli uchburchak katetlari 3 sm va 4 sm. Uni katta kateti atrofida aylantirishdan hosil bo'lgan jismning to'la sirtini toping.
Javoblar va yechim yo'llari
l=52+122=13 sm. Sto′la=π⋅5⋅(13+5)=90π sm2. Javob: l=13 sm, 90π sm2.
Syon=πRl⟹65π=13πR⟹R=5 sm. H=132−52=12 sm. Javob: 12 sm.
2R=12⟹R=6 sm, l=12 sm. H=122−62=63 sm. V=31π⋅36⋅63=723π sm3. Javob: 723π sm3.
l=122+92=15 sm. α=lR⋅360∘=159⋅360∘=216∘. Javob: 216∘.
1. Konus hajmida 31 koeffitsiyentini unutish.
✗ V=πR2H deb yozish (bu silindr hajmi).
✓ Konus hajmi mos silindr hajmining uchdan biriga teng: V=31πR2H.
2. Yon sirt yuzida l o'rniga H ni qo'yish.
✗ Syon=πRH deb hisoblash.
✓ Yon sirt yoyilmasining radiusi yasovchidir: Syon=πRl.
3. Kesik konus hajmida asos yuzalari o'rta geometrigini adashtirish.
✗ V=31πh(R+r)2 deb hisoblash.
✓ To'g'ri formulada 2Rr emas, balki Rr bo'ladi: V=31πh(R2+Rr+r2).
4. Yoyilma burchagida nisbatni teskari olish.
✗ α=Rl⋅360∘ deb yozish (360∘ dan oshib ketadi).
✓ Har doim R<l bo'lgani uchun: α=lR⋅360∘.
DTM uslubidagi test
Yuqoridagi frontmatter bo'limida keltirilgan 5 ta test savolini ishlab, javoblaringizni tekshiring.
Keyingi qadam
Keyingi darsda aylanish jismlarining yana bir muhim vakili bo'lgan Shar va sfera mavzusini o'rganamiz: sferaning sirt yuzi, shar hajmi hamda uning tekislik bilan kesimlari qoidalarini ko'rib chiqamiz.
Test
0 / 5 javob berildi
1.Konus asosi radiusi R=6 sm, balandligi H=8 sm. Yasovchisi l ni toping.
2.Konus asosi radiusi 3 sm, yasovchisi 5 sm. To'la sirti yuzini toping.
3.Konus o'q kesimining yuzi 12 sm2, balandligi 4 sm. Asos radiusini toping.
4.Kesik konus asoslarining radiuslari 3 sm va 6 sm, balandligi 4 sm. Yasovchisini toping.
5.Konusning hajmi 48π sm3, balandligi 9 sm. Uning asosi radiusini toping.