Дано:
- \( AO = 3 \)
- \( \angle OAB = 30^\circ \)
Найти:
- Объём усечённого конуса \( V = ? \)
Краткое пояснение: Для нахождения объёма усечённого конуса нужно знать радиусы оснований и высоту. Высоту найдем из прямоугольного треугольника, затем найдём меньший радиус и подставим значения в формулу объёма.
Решение:
- Шаг 1: Найдём высоту усечённого конуса \( OO_1 \).
Рассмотрим прямоугольный треугольник \( AOO_1 \).
\( \tg 30^\circ = \frac{OO_1}{AO} \)
\( OO_1 = AO \cdot \tg 30^\circ \)
\( OO_1 = 3 \cdot \frac{\sqrt{3}}{3} = \sqrt{3} \) - Шаг 2: Найдём меньший радиус \( O_1C \).
Рассмотрим прямоугольный треугольник \( AOO_1 \). \( AO = 3, OO_1 = \sqrt{3} \)
Тогда \( AO = OC = R = 3 \) и \( O_1C = r = OO_1 = \sqrt{3} \) - Шаг 3: Найдём объём усечённого конуса \( V \).
\( V = \frac{1}{3} \pi h (R^2 + Rr + r^2) \), где \( h = OO_1 = \sqrt{3}, R = 3, r = \sqrt{3} \).
\( V = \frac{1}{3} \pi \sqrt{3} (3^2 + 3 \sqrt{3} + (\sqrt{3})^2) \)
\( V = \frac{1}{3} \pi \sqrt{3} (9 + 3 \sqrt{3} + 3) \)
\( V = \frac{1}{3} \pi \sqrt{3} (12 + 3 \sqrt{3}) \)
\( V = \pi \sqrt{3} (4 + \sqrt{3}) \)
\( V = \pi (4 \sqrt{3} + 3) \)
Ответ: \( V = \pi (4 \sqrt{3} + 3) \)