Чтобы найти расстояние от оси цилиндра до плоскости сечения, начнем с анализа геометрии задачи.
Параметры цилиндра:
- Высота = 15 см
- Радиус основания = 5 см
- Диагональ сечения = 17 см
Построение сечения:
- Сечение параллельно оси цилиндра, это означает, что оно представляет собой прямоугольник, одна сторона которого равна высоте цилиндра , а другая сторона — хорда, проходящая через основание цилиндра.
Использование теоремы Пифагора:
- Диагональ прямоугольника, образованного сечением, равна 17 см.
- Высота цилиндра равна 15 см.
Обозначим длину другой стороны прямоугольника через . Тогда по теореме Пифагора для прямоугольника, стороны которого равны и см, а диагональ — 17 см, имеем:
Решим это уравнение:
Таким образом, длина хорды, образованной сечением, равна 8 см.
- Расстояние от оси цилиндра до плоскости сечения:
- Хорда длиной 8 см находится в плоскости сечения, параллельной оси цилиндра. Чтобы найти расстояние от оси цилиндра до этой плоскости, мы будем использовать геометрию окружности.
- В окружности радиуса 5 см, хорда длиной 8 см делится на два равных отрезка по 4 см, т.е., половина хорды равна 4 см.
- Радиус, проведенный к середине хорды, перпендикулярен хорде и делит её пополам.
Пусть — расстояние от центра основания цилиндра до середины хорды .
Пусть — расстояние от оси цилиндра до плоскости сечения.
Тогда образуется прямоугольный треугольник, где гипотенуза — радиус основания , один катет — половина хорды , а другой катет — искомое расстояние .
Используя теорему Пифагора, имеем:
Таким образом, расстояние от оси цилиндра до плоскости сечения составляет 3 см.