Длина образующей конуса равна 6 см, а угол между высотой и образующей равен 30°. В конус вписан цилиндр наибольшего объема. Найдите отношение площади боковой поверхности конуса к площади боковой поверхности цилиндра.
Решение. Пусть A и B — диаметрально противоположные точки основания конуса с вершиной S, A1 и B1 — точки пересечения верхнего основания цилиндра с образующими AS и BS соответственно, O и O1 — центры оснований цилиндра и середины отрезков AB и A1B1 соответственно. Тогда треугольники SO1B1 и SOB подобны, причем
Значит,
и треугольник ASB равносторонний, так как является равнобедренным с углом 60°. Обозначим радиус основания конуса за R, а радиус основания цилиндра за x. Тогда высота конуса равна:

аналогично,
и высота цилиндра равна
Значит, объем цилиндра равен:

Первый множитель — константа, а производная второго равна:

поэтому положительна при
Значит, функция
возрастает при
и убывает при
а при
принимает наибольшее значение при неотрицательных x. Для него получаем:
Площадь боковой поверхности конуса

Площадь боковой поверхности цилиндра наибольшего объема

Значит, отношение их равно:

Ответ: 9 : 2.
Ответ: 9 : 2.