Kitsas riigieksam 2020, ülesanne 12: Koonusekujuline torniosa
Koonusekujulise torniosa moodustaja on 6 m ning nurk moodustaja ja põhja vahel on 30°.
1.Arvutage koonusekujulise torniosa ruumala ja külgpindala.
2.Mitu liitrit värvi kulub koonusekujulise torniosa välispinna värvimiseks, kui 2,7 liitriga saab värvida 32 m²?
NB! Vastus ümardage kümnendikeni.
Allikas: Matemaatika kitsas riigieksam 2020, ülesanne 12
Valemikaart: täisnurkse kolmnurga seosed
sinα=ca,cosα=cb,tanα=ba
a on vastaskaatet,b la¨hiskaatet,c hu¨potenuus
Valemikaart: koonus
V=31πr2h
Sk=πrm,St=πr(r+m)
m on moodustaja,m2=r2+h2
Sinu vastus
Proovi ise enne
Lahendus on peidus. Ava nii palju, kui parajasti vaja.
1. Vihje
2. 1. samm
3. Kogu lahendus
Vihje
Koonuse kõrgus, põhja raadius ja moodustaja moodustavad täisnurkse kolmnurga, mille hüpotenuus on moodustaja. Torniosa välispind on koonuse külgpind.
1Samm 1Peidetud
1
Küsimus 1Samm 1: Leia koonuse kõrgus ja raadius
Esimeses küsimuses on vaja ruumala ja külgpindala, selleks aga kõrgust h ja põhja raadiust r. Kõrgus SO, raadius OB ja moodustaja SB moodustavad täisnurkse kolmnurga SOB, kus täisnurk on tipus O. Hüpotenuus on moodustaja m=6 m ja nurk B on 30∘.
Kõrgus on nurga B vastaskaatet, seega kasutame siinust.
sin30∘=mh
Avaldame h ja asendame m=6, sin30∘=21.
h=6⋅sin30∘=6⋅21=3 m
Raadius on nurga B lähiskaatet, seega kasutame koosinust.
cos30∘=mr
Avaldame r ja asendame m=6, cos30∘=23.
r=6⋅cos30∘=6⋅23=33 m
m=6 mh=3 mr=33 m30∘SOB
Lohista, et pöörata
Täisnurkses kolmnurgas on 30∘ nurga vastaskaatet pool hüpotenuusist, seega h=3 m. Kontroll Pythagorase teoreemiga: h2+r2=9+27=36=62. Ligikaudu r≈5,2 m.
2Samm 2Peidetud
2
Küsimus 1Samm 2: Arvuta ruumala
Kirjutame koonuse ruumala valemi.
V=31πr2h
Asendame r=33 ja h=3; (33)2=9⋅3=27.
V=31⋅π⋅27⋅3=27π≈84,8 m3
m=6 mh=3 mr=33 m30∘V≈84,8m3SOB
Lohista, et pöörata
27π=84,823…, mis kümnendikeni ümardatult on 84,8 m³.
3Samm 3Peidetud
3
Küsimus 1Samm 3: Arvuta külgpindala
Kirjutame koonuse külgpindala valemi.
Sk=πrm
Asendame r=33 ja m=6.
Sk=π⋅33⋅6=183π≈97,9 m2
m=6 mh=3 mr=33 m30∘V≈84,8m3Sk≈97,9m2SOB
Lohista, et pöörata
183π=97,945…, mis kümnendikeni ümardatult on 97,9 m².
4Samm 4Peidetud
4
Küsimus 2Samm 4: Arvuta värvikulu
Teises küsimuses värvitakse torniosa välispinda. Koonuse põhi on torni sees, seega värvitakse ainult külgpinda. Värvikulu on võrdeline pindalaga: 2,7 liitrit kulub 32 m² kohta.
Leiame, mitu liitrit kulub ühe ruutmeetri värvimiseks.
322,7=0,084375l/m2
Korrutame külgpindalaga Sk=183π≈97,95 m².
97,95⋅0,084375≈8,26≈8,3 l
Sama tulemuse annab võrde koostamine: 97,95x=322,7, millest x=322,7⋅97,95≈8,26. Ümardatud pindalaga 97,9 m² tuleb samuti 8,26≈8,3 l.
VASTUS
1) Torniosa ruumala on 27π≈84,8 m³ ja külgpindala on 183π≈97,9 m². 2) Torniosa välispinna värvimiseks kulub ligikaudu 8,3 liitrit värvi.