Limite del rapporto tra superfici di solidi di rotazione

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Limite del rapporto tra superfici di solidi di rotazione #40704

avt
JohnnyR
Cerchio
Buonasera a tutti! Ho un problema di geometria in cui dobbiamo calcolare le aree delle superfici di rotazione e un limite.

Sono consapevole di essere estremamente stressante ma io x questo tipo di problemi non s da dove partire!

Considerato un punto P sulla semicirconferenza di diametro AB=2r, detta x l'ampiezza dell'angolo PAB determinare il limite pr x--->0 del rapporto tra le superfici dei solidi generati dal segmento AP e dall'arco PB in una rotazione completa attorno ad AB.

risultato S.:+infinito

grazie!!
 
 

Limite del rapporto tra superfici di solidi di rotazione #40737

avt
Ifrit
Amministratore
Acciderbolina, ho completamente dimenticato questa discussione! =(

In riferimento alla figura:

triangoloeserciziogeometrico_2012 11 30



sappiamo che:

AB = 2r, inoltre il triangolo ABP è rettangolo in P questo perché è un triangolo inscritto in una semicirconferenza!


Grazie ai teoremi trigonometrici sul triangolo rettangolo possiamo asserire che:

PB = ABsin(x) = 2r sin(x)

mentre

AP = ABcos(x) = 2rcos(x)

Applichiamo ora i teoremi sul triangolo rettangolo di vertici APH così da determinare PH:

PH = AP sin(x) = 2rsin(x)cos(x)

Il solido di rotazione ottenuto ruotando intorno all'asse AB è un cono con apotema AP e raggio di base PH

La superficie laterale del cono è data da:

S_(cono) = π·PH·AP =

= 4π r^2sin(x)cos^2(x)


Facendo ruotare l'arco PB intorno all'asse AB otterremo una calotta sferica di altezza HB

è

S_(calotta) = 2π r·HB

Dove

HB = AB-AH = 2r-APcos(x) = 2r-2r cos^2(x) =

= 2r(1-cos^2(x)) =

di conseguenza:

S_(calotta) = 4π r^2(1-cos^2(x))

Il rapporto tra le superfici è:

(S_(cono))/(S_(calotta)) = (4π r^2sin(x)cos^2(x))/(4π r^2sin^2(x))

semplificando in modo opportuno:

(S_(cono))/(S_(calotta)) = (cos^2(x))/(sin(x))

e quando x tende a zero il quoziente tende a + infinito! emt
Ringraziano: Omega, Pi Greco, JohnnyR
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Os