Тело вращения имеющее одно основание.

Тело вращения – это тело в пространстве, которое возникает при вращении какой-нибудь плоской фигуры вокруг какой-нибудь оси.

Вот самый простой пример: цилиндр.

Берем прямоугольник и начинаем вращать его вокруг одной из сторон.

Смотри

Было Вращаем Стало

А теперь гораздо хитрее. Бывает так, что ось вращения находится далеко от фигуры, которая вращается.

Например, так

Вращаем

Что получится? Бублик. А по научному ТОР.

Ну и так вот можно любую фигуру вертеть вокруг любой оси, и будут получаться разные более или менее сложные тела вращения.

Ну, а поверхность вращения – это просто граница тела вращения. Ведь поверхность это всегда граница тела.

Здесь мы рассмотрим подробно несколько тел вращения. Те, которые встречаются в школьных задачах. Это шар, цилиндр и конус.

ШарШар – тело вращения, полученное вращением полуокружности вокруг диаметра.

Было Вращаем Стало

Вообще-то есть и другое определение шара – через ГМТ (геометрическое место точек)

Шар – геометрическое место точек, удаленных от одной фиксированной точки на расстояние, не более заданного.

Скажу тебе по секрету, что хоть второе определение и пугающее на вид, оно удобнее в обращении. Задумайся, ведь если тебя попросят сказать, что такое шар, ты скажешь что-то вроде

«ну …там есть центр и радиус…, подразумевая, что все точки внутри шара находятся я на расстоянии не большем, чем радиус.

Ну, в общем, шар он и есть шар.

Названия, которые ты должен знать:

Незнакомое тебе, наверное, только одно.

Диаметральное сечение шара – сечение, проходящее через центр. Это сечение иногда еще называют большим кругом.

А вообще:

Любое сечение шара – круг.Граница шара называется сфера. (Так же, как граница круга – окружность.)Площадь поверхности сферыSповерхности=4πR2Sповерхности=4πR2RRR - радиус

Откуда взялось? Умные математики придумали – это не так уж просто – придется просто запомнить.

Объем шараVшара=43πR3Vшара=43πR3RRR - радиус

Это еще одна хитрая формула, которую придется запомнить, не понимая, откуда она взялась.

Если ты знаком с производной, то можешь заметить это

Vшара=SповерхностиVшара=Sповерхности

И это не случайно! Но почему это так вышло, мы тоже здесь обсуждать не будем – читай теорию для сильного уровня.

ЦилиндрЦилиндр – тело, образованное вращением прямоугольника вокруг одной из сторон.

Вообще – то полное имя этого тела «прямой круговой цилиндр», но составители задач и мы вместе с ними по дружбе называем его просто цилиндром. Названия, относящиеся к цилиндру, такие:

Основания у цилиндра – это круги

Еще у цилиндра есть так называемая развертка.

Представь, что у нас от цилиндра осталась только боковая поверхность, и мы ее разрезали вдоль образующей и развернули.

Что получится? Представь себе, прямоугольник.

Развертка цилиндра – прямоугольник.

Площадь поверхности цилиндраПлощадь боковой поверхностиSбок.=2πRHSбок.=2πRHRRR - радиусHHH - высота, она же образующая.

Откуда взялась эта формула? Это как раз легко! Именно потому, что цилиндр можно развернуть, и получится прямоугольник 2πR⋅H2\pi R\cdot H2πR⋅H.

Площадь этого прямоугольника и есть площадь боковой поверхности цилиндра. Площадь прямоугольника, как мы хорошо помним равна произведению сторон, поэтому Sбок.=2πRHSбок.=2πRHПлощадь полной поверхности цилиндра

Прибавляем теперь площадь двух кругов – оснований и получаем

Sполн.=2πRH+2πR2Sполн.=2πRH+2πR2

Можно вынести (хотя и не обязательно) 2πR2\pi R2πR:

Sполн.=2πR(H+R)Sполн.=2πR(H+R)

Но эту формулу неудобно запоминать!

Гораздо проще запомнить, что полная поверхность – сумма боковой поверхности и еще двух кругов – оснований, а боковая поверхность – прямоугольник. И тогда Sполн.Sполн. можно вообще не запоминать, ты всегда сам напишешь, что

Sполн.=2πRHпрямоугольник+2πR2два кругаSполн.=2πRH⏟прямоугольник+2πR2⏟два круга

Объем цилиндраV=πR2HV=\pi {{R}^{2}}HV=πR​2​​HRRR - радиус основанияHHH - высота

Это точно как у призмы и параллелепипеда

V=Sоснования⋅HV=Sоснования⋅H, только у призмы и параллелепипеда SоснованияSоснования - это площадь многоугольника, а у цилиндра SоснованияSоснования - это площадь круга.

КонусКонус – тело вращения, образованное вращением прямоугольного треугольника вокруг одного из катетов.

Было Вращаем Стало

И опять же, полное название этого тела: «прямой круговой конус», но во всех задачах у нас говорится просто «конус».