Чтобы найти площадь поверхности тела вращения, образованного прямоугольной трапецией, вращающейся вокруг её меньшего основания, сначала нужно понять, какое тело образуется. В данном случае это будет усечённый конус с высотой, равной высоте трапеции, и радиусами, равными длинам оснований трапеции.
Для прямоугольной трапеции с основаниями ( a = 12 ) см и ( b = 15 ) см и высотой ( h = 4 ) см, вращающейся вокруг меньшего основания, образуется усечённый конус с высотой ( h ) и радиусами ( R = 15 ) см и ( r = 12 ) см.
Формула для вычисления площади боковой поверхности усечённого конуса:
[
S_{бок} = \pi (R + r) l,
]
где ( l ) — образующая усечённого конуса. Образующая ( l ) вычисляется по теореме Пифагора для треугольника, образованного высотой ( h ) и разницей в радиусах:
[
l = \sqrt{h^2 + (R - r)^2}.
]
Подставим известные значения:
[
l = \sqrt{4^2 + (15 - 12)^2} = \sqrt{16 + 9} = \sqrt{25} = 5 \text{ см}.
]
Теперь вычислим площадь боковой поверхности:
[
S_{бок} = \pi (15 + 12) \times 5 = \pi \times 27 \times 5 = 135\pi \text{ см}^2.
]
Площадь оснований не учитывается, так как усечённый конус образуется вращением только боковой части трапеции. Таким образом, площадь поверхности тела вращения равна:
[
S = 135\pi \text{ см}^2.
]
Ответ: Площадь поверхности тела вращения составляет ( 135\pi ) квадратных сантиметров.