Конус получается вращением прямоугольного треугольника с гипотенузой длины 3 вокруг одного из катетов. Каков наибольший объём конуса, полученного таким манером? См. рисунок.  

> c := cone([0,0,4], sqrt(8), -4, color=green):
t := pointplot3d([[0,0,0], [sqrt(8),0,0], [0,0,4],[0,0,0]], connect=true, color=black, thickness=2):
ground := plot3d(0,x=-3..3,y=-3..3,color=grey,grid=[5,10], style=patchnogrid):
display([c,t,ground],scaling=constrained, style=wireframe, orientation=[40,60]);

[Maple Plot]

Пусть а - катет-основание прямоугольного треугольника, а b - его катет-высота. Известно, что гипотенуза равна 3. Объём получившегося конуса может быть вычислен тогда по формуле: Pi*a^2*b/3 . Нам следует максимизировать объём.

Т.к. имеем дело с прямоугольным треугольником, то  a^2+b^2 = 9 .

> restart:

> evalf(Pi);

3.141592654

> V:= (1/3) * (3.141592654) * (9 - b^2) * b;

V := 1.047197551*(9-b^2)*b

> plot(V(b), b = 0..3);

[Maple Plot]

Из графика следует, что наши попытки не бесперспективны. Точку максимума будем искать как корень уравнения dV/db = 0 . Решим это уравнение dV/db = 0 :

> VV:= b -> (1/3) * Pi * (9 - b^2) * b;

VV := proc (b) options operator, arrow; 1/3*Pi*(9-b...

> diff(VV(b),b);

-2/3*Pi*b^2+1/3*Pi*(9-b^2)

> solve(%=0,b);

sqrt(3), -sqrt(3)

> evalf(sqrt(3));

1.732050808

Конус обладает наибольшим объёмом в том случае, когда b = sqrt(3) и

a^2 = 9-b^2 = 9 - 3 = 6, т.е.,

b = sqrt(3) и a = sqrt(6) .

 
 
Hosted by uCoz