Чтобы найти объем цилиндра, нам нужно знать его радиус и высоту. У нас уже есть высота цилиндра ( h = 5 ) см. Также нам дана диагональ осевого сечения цилиндра, которая равна 13 см.
Осевое сечение цилиндра представляет собой прямоугольник с высотой, равной высоте цилиндра, и длиной, равной диаметру основания цилиндра. Диагональ этого прямоугольника равна 13 см.
Пусть радиус основания цилиндра равен ( r ). Тогда диаметр основания равен ( 2r ).
Рассмотрим прямоугольный треугольник, образованный высотой цилиндра, половиной диаметра (который равен радиусу) и диагональю осевого сечения. По теореме Пифагора для этого треугольника имеем:
[
(2r)^2 + h^2 = d^2,
]
где ( d ) - диагональ осевого сечения.
Подставляем значения:
[
(2r)^2 + 5^2 = 13^2.
]
Раскроем скобки и посчитаем:
[
4r^2 + 25 = 169.
]
Теперь вычтем 25 из обеих сторон уравнения, чтобы изолировать ( 4r^2 ):
[
4r^2 = 144.
]
Делим обе стороны на 4:
[
r^2 = 36.
]
Извлекаем квадратный корень из обеих сторон:
[
r = 6 \text{ см}.
]
Теперь, когда мы знаем радиус и высоту цилиндра, можем найти его объем. Формула объема цилиндра ( V ) такова:
[
V = \pi r^2 h.
]
Подставляем наши значения ( r = 6 \text{ см} ) и ( h = 5 \text{ см} ):
[
V = \pi \cdot 6^2 \cdot 5.
]
Выполним вычисления:
[
V = \pi \cdot 36 \cdot 5 = 180\pi \text{ кубических сантиметров}.
]
Таким образом, объем цилиндра равен ( 180\pi ) кубических сантиметров.