Даю все 35 балла ! Куб, шар, цилиндр и конус (у

Даю все 35 балла !

Куб, шар, цилиндр и конус (у 2-ух последних тел поперечникы оснований одинаковы вышине) имеют одинаковые площади поверхностей. Какое из этих тел имеет величайший объем и какое меньший?
с доскональным решением.

Задать свой вопрос
Олег Брынзак
...
1 ответ

Ответ: величайший объём имеет конус, а меньший - куб

Пошаговое изъясненье:

Сначала выразим все объёмы через площадь поверхности.

Для определённости пусть площадь полной поверхности одинакова S. Через неё и выразим другие величины.

1. Куб

Sполн.пов. = 6a, где a - ребро куба

S = 6a^2\\\\a^2=\fracS6 \\\\a=\sqrt\fracS6

Vкуба = a

V=(\sqrt\fracS6)^3=\sqrt\fracS^3216

2. Шар

Sпов. = 4R, где R - радиус шара

S=4\pi R^2\\\\ R^2=\fracS4\pi \\\\ R=\sqrt\fracS4\pi

Vшара = 4/3 * R

V=\frac43\pi *R^3=\frac43\pi*(\sqrt\fracS4\pi )^3=\frac4\pi *S3*4\pi  \sqrt\fracS4\pi =\fracS3 \sqrt\fracS4\pi =\sqrt\fracS^336\pi

3. Цилиндр

2r = h, где r - радиус основания, h - высота цилиндра

Sполн.пов. = 2r(h + r)

Заменим h на 2r, опираясь на равенство выше.

2r(h + r) = 2r(2r + r) = 6r

S=6\pi r^2\\\\r^2=\fracS6\pi  \\\\r=\sqrt\fracS6\pi

Vцил = rh = r * 2r = 2r

V=2\pi r^3=2\pi (\sqrt\fracS6\pi  )^3=2\pi*\fracS6\pi   \sqrt\fracS6\pi  =\fracS3  \sqrt\fracS6\pi  =\sqrt\fracS^354\pi

4. Конус

2r = h, где r - радиус основания, h - вышина конуса

Sполн.пов. = r(r + l), где l - образующая конуса.

Найдём образующую, используя половину осегого сечения - прямоугольный треугольник, в котором катеты - это высота и радиус, а гипотенуза - образующая. Тогда:

l=\sqrth^2+r^2=\sqrt(2r)^2+r^2=\sqrt4r^2+r^2=\sqrt5r^2=r\sqrt5

Sполн.пов. = r(r + l) = r(r + r5) = r(1 + 5)

S=\pi r^2(1+\sqrt5)\\ \\r^2=\fracS\pi (1+\sqrt5)\\ \\r=\sqrt\fracS\pi (1+\sqrt5)

Vкон = 1/3 * r*h = 1/3 * 2r

V=\frac13*2\pi r^3=\frac2\pi 3(\sqrt\fracS\pi (1+\sqrt5))^3=\frac2\pi 3*\fracS\pi (1+\sqrt5)\sqrt\fracS\pi (1+\sqrt5)=\frac2S3(1+\sqrt5)\sqrt\fracS\pi (1+\sqrt5)=\\\\=\sqrt\frac(2S)^2*S9*(1+\sqrt5 )^2*\pi (1+\sqrt5)=\sqrt\frac4S^39\pi *(1+2\sqrt5+5)*(1+\sqrt5)=\sqrt\frac2S^39\pi (3+\sqrt5)(1+\sqrt5)=

=\sqrt\frac2S^39\pi (3+\sqrt5+3\sqrt5+5)=\sqrt\frac2S^39\pi (8+4\sqrt5)=\sqrt\fracS^318\pi (2+\sqrt5)

Теперь сравним получившиеся объёмы.

Заметим, что все они выражены как корень некой дроби, а также у их однообразный числитель S. То есть сопоставлять необходимо знаменатели, притом чем меньше знаменатель, тем больше объём.

Знаменатели:

(1)216\\(2)36\pi \\(3)54\pi \\(4)18(2+\sqrt5)

(2) lt; (3)

Создадим грубое округление =3 и посчитаем знаменатели (2) и (3). Получим

(2) 108; (3) 162, тогда

(2) lt; (3) lt; (1)

Зная, что 5gt;4=2, округлим 5 до 3, посчитаем значение знаменателя (4) и получим

(4) 90

В итоге имеем последующее соотношение:

(4) lt; (2) lt; (3) lt; (1), откуда

Vкон gt; Vшара gt; Vцил gt; Vкуба

, оставишь ответ?
Имя:*
E-Mail:


Добро пожаловать!

Для того чтобы стать полноценным пользователем нашего портала, вам необходимо пройти регистрацию.
Зарегистрироваться
Создайте собственную учетную запить!

Пройти регистрацию
Авторизоваться
Уже зарегистрированны? А ну-ка живо авторизуйтесь!

Войти на сайт