Σελίδα 1 από 1

Κύλινδρος σε σφαίρα

Δημοσιεύτηκε: Τετ Ιούλ 07, 2021 4:37 pm
από Tolaso J Kos
Να βρεθεί ο μέγιστος όγκος κυλίνδρου ο οποίος είναι εγγεγραμμένος σε σφαίρα R.

Re: Κύλινδρος σε σφαίρα

Δημοσιεύτηκε: Τετ Ιούλ 07, 2021 6:30 pm
από george visvikis
Tolaso J Kos έγραψε: Τετ Ιούλ 07, 2021 4:37 pm Να βρεθεί ο μέγιστος όγκος κυλίνδρου ο οποίος είναι εγγεγραμμένος σε σφαίρα R.
Έστω 2x το ύψος του κυλίνδρου και r η ακτίνα της βάσης. Είναι 0<x<R και 0<r<R.
Κύλινδρος σε σφαίρα.png
Κύλινδρος σε σφαίρα.png (14.18 KiB) Προβλήθηκε 599 φορές
\displaystyle \left\{ \begin{array}{l} 
V = 2\pi {r^2}x\\ 
{r^2} = {R^2} - {x^2} 
\end{array} \right. \Rightarrow \boxed{V(x) = 2\pi {R^2}x - 2\pi {x^3}}

\displaystyle V'(x) = 2\pi ({R^2} - 3{x^2}). Άρα ο όγκος του κυλίνδρου μεγιστοποιείται για

\boxed{x = \frac{R}{{\sqrt 3 }}} και γίνεται ίσος με \boxed{{V_{\max }} = \frac{{4\pi {R^3}\sqrt 3 }}{9}}



ΥΓ. Το σχήμα δεν είναι σωστό, αλλά δεν ξέρω πώς να φτιάξω τον κύλινδρο.

Re: Κύλινδρος σε σφαίρα

Δημοσιεύτηκε: Τετ Ιούλ 07, 2021 6:35 pm
από Mihalis_Lambrou
Tolaso J Kos έγραψε: Τετ Ιούλ 07, 2021 4:37 pm Να βρεθεί ο μέγιστος όγκος κυλίνδρου ο οποίος είναι εγγεγραμμένος σε σφαίρα R.
Αρκετά κοινή άσκηση.

Αν R η ακτίνα της σφαίρας και 2h το ύψος του κυλίνδρου, εύκολα βλέπουμε ότι η ακτίνα της βάσης του κυλίνδρου είναι r=\sqrt {R^2-h^2}. Άρα έχει όγκο \pi  r^22h=2\pi h(R^2-h^2). To μέγιστο αυτού βγαίνει απλά με διάφορους τρόπους, με Απειροστικό ή χωρίς, και λαμβάνεται όταν h= R \frac {\sqrt 3}{3}.

Edit: Με πρόλαβε ο Γιώργος, και με σχήμα.