Для решения задачи нам нужно найти полную поверхность конуса, которая состоит из площади его основания и площади боковой поверхности.
- Найдем радиус основания конуса.
Образующая ( l ) конуса равна 8 см и наклонена к плоскости основания под углом ( 30^\circ ). Воспользуемся тригонометрией, чтобы найти радиус основания ( r ). В данном случае:
[
\cos(30^\circ) = \frac{r}{l}
]
Подставим известные значения:
[
\cos(30^\circ) = \frac{\sqrt{3}}{2}, \quad l = 8 \text{ см}
]
[
\frac{\sqrt{3}}{2} = \frac{r}{8}
]
Отсюда:
[
r = 8 \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} = 4\sqrt{3} \text{ см}
]
- Найдем высоту конуса.
Используя синус угла:
[
\sin(30^\circ) = \frac{h}{l}
]
Подставим значения:
[
\sin(30^\circ) = \frac{1}{2}, \quad l = 8 \text{ см}
]
[
\frac{1}{2} = \frac{h}{8}
]
Отсюда:
[
h = 8 \cdot \frac{1}{2} = 4 \text{ см}
]
- Найдем площадь основания.
Площадь основания ( S_{\text{осн}} ) — это площадь круга радиуса ( r ):
[
S_{\text{осн}} = \pi r^2
]
Подставим найденное ( r = 4\sqrt{3} ):
[
S_{\text{осн}} = \pi (4\sqrt{3})^2 = \pi \cdot 48 = 48\pi \text{ см}^2
]
- Найдем площадь боковой поверхности.
Площадь боковой поверхности ( S_{\text{бок}} ) конуса рассчитывается по формуле:
[
S_{\text{бок}} = \pi r l
]
Подставим значения ( r = 4\sqrt{3} ) и ( l = 8 ):
[
S_{\text{бок}} = \pi \cdot 4\sqrt{3} \cdot 8 = 32\sqrt{3}\pi \text{ см}^2
]
- Найдем полную поверхность конуса.
Полная поверхность ( S_{\text{полн}} ) — сумма площадей основания и боковой поверхности:
[
S{\text{полн}} = S{\text{осн}} + S_{\text{бок}}
]
[
S_{\text{полн}} = 48\pi + 32\sqrt{3}\pi = \pi (48 + 32\sqrt{3}) \text{ см}^2
]
Таким образом, полная поверхность конуса составляет (\pi (48 + 32\sqrt{3})) квадратных сантиметров.