Ко?нус
(
лат.
conus
в?д
дав.-гр.
κ?νο?
? ≪шпичак шолома≫, ≪шишка≫)
[1]
заст.
круж??ль
[2]
?
геометричне т?ло
, отримане шляхом об'?днання вс?х
промен?в
, що виходять з одн??? точки ?
вершини конуса
, ? таких що проходять через дов?льну плоску
криву
. ?нод? конусом називають частину такого
т?ла
, отриману об'?днанням ус?х
в?др?зк?в
, що з'?днують вершину ? точки пласко? поверхн? (яку в такому випадку називають
основою конуса
, а конус називають таким, що спира?ться на дану поверхню). Надал? буде розглядатися саме цей випадок, якщо не сказано про ?нше.
За
ДСТУ
:
конус
? узагальнений терм?н, п?д яким залежно в?д конкретних умов розум?ють
кон?чну поверхню
, кон?чну деталь чи кон?чний елемент
[3]
.
В?др?зок, опущений перпендикулярно з вершини на площину основи (а також його довжина), назива?ться
висотою конуса
. Якщо площа основи ма? ск?нченне значення, то об'?м конуса також ма? ск?нченне значення ? дор?вню? третин? добутку висоти на площу основи. Таким чином вс? конуси, що спираються на дану основу, ? мають вершину в площин?, паралельн?й ц?й основ?, мають р?вний об'?м, оск?льки ?х висоти р?вн?. Якщо основою конуса ? многокутник, тод? конус ста?
п?рам?дою
. Таким чином п?рам?ди ? п?дмножиною конус?в.
В?др?зок, що сполуча? вершину конуса з точкою границ? його основи назива?ться
тв?рною конуса
. Множина вс?х тв?рних конуса назива?ться
б?чною поверхнею конуса
.
Якщо основа конуса ма?
центр симетр??
(наприклад, ?
ел?псом
) ? ортогональна про?кц?я вершини конуса на його основу зб?га?ться з цим центром, то конус назива?ться прямим. При цьому пряма, що сполуча? вершину конуса з центром його основи назива?ться в?ссю конуса. Якщо ж ортогональна про?кц?я вершини не зб?га?ться з центром основи, то такий конус назива?ться косим.
У курс? шк?льно? геометр?? розглядають конус (точн?ше,
прямий круговий конус
[
Арх?вовано
15 грудня 2019 у
Wayback Machine
.]
). Конусом (точн?ше,
круговим
конусом) назива?ться т?ло, яке склада?ться ?з круга ? основи конуса, точки, що не лежить в площин? цього круга, ? вершини конуса ? вс?х в?др?зк?в, як? з'?днують вершину конуса з точками основи.
Прямий круговий конус (часто його називають просто конусом) можна отримати обертанням прямокутного
трикутника
навколо одного з
катет?в
, який таким чином стане
в?ссю
конуса. Конус обертання в прямокутн?й систем? координат опису?ться системою нер?вностей:
-
- де
З ус?х конус?в т?льки прямий круговий ? т?лом обертання.
Перетин площини з прямим круговим конусом ? одним з кон?чних перер?з?в (в невироджених випадках ? ел?псом, параболою чи г?перболою, в залежност? в?д розм?щення с?чно? площини).
Частина конуса, що лежить м?ж основою ? площиною, паралельною до основи ? знаходиться м?ж вершиною ? основою, назива?ться
зр?заним конусом
.
Конус, що спира?ться на ел?пс, г?перболу чи параболу назива?ться в?дпов?дно ел?птичним, г?пербол?чним чи парабол?чним конусом (останн? два мають неск?нченний об'?м).
Повна площа прямого кругового конуса
- ,
де
r
та
l
? рад?ус кола основи та довжина тв?рно? б?чно? поверхн? в?дпов?дно.
Площа б?чно? поверхн? прямого кругового конуса
- ,
де
r
та
l
? рад?ус кола основи та довжина тв?рно? б?чно? поверхн? в?дпов?дно.
У загальному випадку:
- ,
де S ? площа основи, h ? висота конуса.
Об'?м кругового конуса, в?дпов?дно:
- ,
Формулу об'?му конуса легко отримати ?з використанням ?нтегрального числення. Ми зна?мо, що об'?м твердого т?ла дор?вню? ?нтегралу площ? його перер?зу вздовж певно? ос?. Отже, з точн?стю до стало?, це ?нтеграл
Цей терм?н означа? кут
при вершин? в осьовому перер?з? конуса.
Конус можна описати навколо п?рам?ди, якщо ?? основа ? многокутник, навколо якого можна описати коло, а вершина п?рам?ди про?кту?ться в центр цього кола. Рад?ус конуса дор?вню? рад?усу цього кола; висоти конуса ? п?рам?ди зб?гаються.
Конус можна вписати в п?рам?ду, якщо ?? основа ? многокутник, у який можна вписати коло, а вершина п?рам?ди про?кту?ться в центр цього кола. Рад?ус конуса дор?вню? рад?усу цього кола; висота конуса ? п?рам?ди зб?гаються.
Кулю можна описати навколо дов?льного конуса. Коло основи конуса ? вершина конуса лежать на поверхн? кул?. Центр кул? лежить на ос? конуса ? зб?га?ться з центром кола, описаного навколо трикутника, який ? осьовим перер?зом конуса. Перер?з площиною, що проходить через в?сь конуса (осьовий перер?з). Об'?м кул?, описано? навколо прямого кругового конуса:
- , де
? тв?рна конуса;
? рад?ус основи конуса.
- Рад?ус кул? R, рад?ус основи конуса r ? висота конуса H пов'язан? сп?вв?дношенням:
Це сп?вв?дношення справедливе зокрема для випадку, коли
.
Кулю можна вписати в дов?льний конус. Куля дотика?ться основи конуса в його центр? ? б?чно? поверхн? конуса по колу, що лежить в площин?, яка паралельна основ? конуса. Центр кул? лежить на ос? конуса ? зб?га?ться з центром кола, вписаного в трикутник, що ? осьовим перер?зом конуса. Рад?ус кул? R, рад?ус основи конуса r ? висота конуса H пов'язан? сп?вв?дношенням:
Форму конус?в мають насипан? на горизонтальн?й поверхн? купи п?ску, зерна, вуг?лля, породи, щебеню тощо. Кожному такому матер?алу в?дпов?да?
кут природного укосу
[4]
-
кут нахилу тв?рно? до площини основи конуса. Для п?ску в?н дор?вню? приблизно 30°, для вуг?лля ? 42°, для породи ? 46°.
- Геометр?я. 10-11 класи [Текст]: пробний п?дручник / Афанась?ва О. М. [та ?н.]. ? Терноп?ль: Навчальна книга- Богдан, 2003. ? 264 с. ?
ISBN 966-692-161-8
- Геометр?я. 11 клас [Текст]: п?дручник для загальноосв?тн?х навчальних заклад?в: академ?чний р?вень, проф?л.р?вень / Бевз Г. П. [та ?н.]. ? Ки?в: Генеза, 2011. ? 336 с.
- Геометр?я: Стереометр?я: 10-11 класи [Текст]: п?дручник / Погор?лов О. В. ? Ки?в: Осв?та, 2001. ? 128 с.
- Наочний дов?дник з геометр?? [Текст] / Генденштейн Л. Е., ?ршова А. П. ? Харк?в ? Терноп?ль: Г?мназ?я ? П?дручники ? пос?бники, 1997. ? 96 с.