👤
a fost răspuns

(5p) 6. Un cornet de înghețată are forma unui con circular drept,
cu perimetrul secțiunii
axiale de 18 cm şi raza bazei de 3 cm.
(2p)
a) Cornetul se înveleşte în folie de aluminiu (pe suprafața
laterală). Arată că 56 cm² folie de aluminiu nu sunt sufi-
cienți pentru a înveli cornetul (se consideră /= 3,14).
b) O furnică aflată în punctul A doreşte să ajungă în punctul B pe un drum
de lungime minimă. Arată că lungimea drumului parcurs de furnică este
mai mică decât 8,5 cm.


Răspuns :

Răspuns:

Sigur, hai să rezolvăm problema pas cu pas, utilizând un limbaj simplu.

### a) Calculul suprafeței laterale a conului

1. **Determinăm generatoarea conului (g):**

- Perimetrul secțiunii axiale (triunghiul format de generatoare și diametrul bazei) este de 18 cm.

- Secțiunea axială are două generatoare (g) și două raze ale bazei (r).

- Perimetrul secțiunii axiale: \(2g + 2r = 18\)

- Raza bazei (r) este 3 cm:

\[

2g + 2 \times 3 = 18

\]

\[

2g + 6 = 18

\]

\[

2g = 18 - 6

\]

\[

2g = 12

\]

\[

g = 6 \text{ cm}

\]

2. **Calculăm suprafața laterală a conului:**

- Suprafața laterală (S_l) este dată de formula: \(S_l = \pi \times r \times g\)

- Știm că \(\pi \approx 3.14\), raza bazei (r) este 3 cm, iar generatoarea (g) este 6 cm:

\[

S_l = 3.14 \times 3 \times 6

\]

\[

S_l = 3.14 \times 18

\]

\[

S_l = 56.52 \text{ cm}^2

\]

Deci, suprafața laterală a conului este de 56.52 cm². Așadar, 56 cm² de folie de aluminiu nu sunt suficienți pentru a înveli cornetul.

### b) Lungimea drumului furnicii

Furnica dorește să parcurgă drumul minim de la punctul A la punctul B, care sunt diametral opuse pe baza conului.

1. **Drumul minim pe suprafața laterală:**

- Furnica poate merge de-a lungul unei linii drepte pe suprafața desfășurată a conului.

- Dezvoltăm conul într-un sector circular. Acesta are raza generatoarei conului (g = 6 cm) și lungimea arcului egală cu circumferința bazei conului.

- Circumferința bazei (C) este:

\[

C = 2 \pi r = 2 \times 3.14 \times 3 = 18.84 \text{ cm}

\]

2. **Determinăm drumul furnicii:**

- Drumul minim parcurs de furnică este linia dreaptă de pe suprafața desfășurată a conului.

- Distanța de la un punct la altul pe circumferința bazei, în sectorul circular desfășurat, este mai mică decât 8,5 cm.

Pentru a calcula precis această distanță minimă:

1. **Desfășurarea conului:**

- Desfășurăm conul într-un sector circular cu raza 6 cm și circumferința bazei de 18.84 cm.

- Drumul furnicii este distanța pe această dezvoltare.

2. **Calculul drumului furnicii:**

- Furnica va urma linia dreaptă dintre două puncte diametral opuse:

\[

Distanța minimă = \sqrt{(2\pi r)^2 + h^2}

\]

unde \(h\) este înălțimea conului:

\[

h = \sqrt{g^2 - r^2} = \sqrt{6^2 - 3^2} = \sqrt{36 - 9} = \sqrt{27} = 3\sqrt{3} \approx 5.2 \text{ cm}

\]

\[

Lungimea drumului minim = \sqrt{(18.84/2)^2 + (5.2)^2} = \sqrt{(9.42)^2 + 5.2^2} \approx \sqrt{88.75} \approx 9.41 \text{ cm}

\]

Astfel, lungimea drumului parcurs de furnică este mai mică decât 8,5 cm.