Дано:
- Площадь боковой поверхности конуса $$S_{бок} = 20\pi$$ см².
- Площадь основания $$S_{осн}$$ на $$4\pi$$ см² меньше $$S_{бок}$$.
Найти: Объём конуса $$V$$.
Решение:
- Найдем площадь основания конуса.
$$S_{осн} = S_{бок} - 4\pi = 20\pi - 4\pi = 16\pi$$ см². - Найдем радиус основания конуса.
Площадь основания круга вычисляется по формуле $$S_{осн} = \pi r^2$$.
$$16\pi = \pi r^2$$
$$r^2 = 16$$
$$r = 4$$ см (радиус не может быть отрицательным). - Найдем образующую конуса.
Площадь боковой поверхности конуса вычисляется по формуле $$S_{бок} = \pi r l$$, где $$l$$ — образующая.
$$20\pi = \pi ∙ 4 ∙ l$$
$$20\pi = 4\pi l$$
$$l = \frac{20\pi}{4\pi} = 5$$ см. - Найдем высоту конуса.
Радиус, высота и образующая конуса образуют прямоугольный треугольник, где $$l$$ — гипотенуза. По теореме Пифагора: $$h^2 + r^2 = l^2$$.
$$h^2 + 4^2 = 5^2$$
$$h^2 + 16 = 25$$
$$h^2 = 25 - 16 = 9$$
$$h = 3$$ см (высота не может быть отрицательной). - Найдем объём конуса.
Объём конуса вычисляется по формуле $$V = \frac{1}{3} S_{осн} h$$.
$$V = \frac{1}{3} ∙ 16\pi ∙ 3$$
$$V = 16\pi$$ см³
Ответ: $$16\pi$$ см³.