Какова высота шарового слоя и цилиндра, имеющих общую высоту и общие основания, если объем тела, заключенного между их боковыми поверхностями, составляет 36π см³?
Iskander
Для решения задачи нам необходимо использовать формулы для объема шарового слоя и цилиндра.
Объем шарового слоя можно выразить следующей формулой:
где и - радиусы оснований, - высота слоя.
Объем цилиндра вычисляется по формуле:
где - радиус основания, - высота цилиндра.
Из условия задачи известно, что объем тела, заключенного между боковыми поверхностями шарового слоя и цилиндра, равен 36π см³. Таким образом, у нас есть уравнение:
Подставляем выражения для объемов и получаем:
Для упрощения уравнения можно сократить на :
Мы знаем, что шаровой слой и цилиндр имеют общую высоту и общие основания, поэтому и будут одинаковыми для обоих фигур.
Таким образом, у нас получается система уравнений:
Мы можем упростить систему уравнений, разделив оба уравнения на :
Заметим, что не входит в уравнение, и поэтому значение высоты не влияет на ответ. Мы можем обозначить и продолжить решение уравнения.
Таким образом, у нас получается уравнение:
Подставляем :
Раскрываем скобку:
Упрощаем выражение:
Из данного уравнения мы видим, что левая часть равна объему шарового слоя, а правая часть равна объему цилиндра. Учитывая, что объем шарового слоя и цилиндра равны 36π см³, получаем следующее уравнение:
Таким образом, независимо от значений радиусов и и высоты , высота шарового слоя и цилиндра всегда будет составлять 36 единиц длины.
Объем шарового слоя можно выразить следующей формулой:
где
Объем цилиндра вычисляется по формуле:
где
Из условия задачи известно, что объем тела, заключенного между боковыми поверхностями шарового слоя и цилиндра, равен 36π см³. Таким образом, у нас есть уравнение:
Подставляем выражения для объемов и получаем:
Для упрощения уравнения можно сократить на
Мы знаем, что шаровой слой и цилиндр имеют общую высоту и общие основания, поэтому
Таким образом, у нас получается система уравнений:
Мы можем упростить систему уравнений, разделив оба уравнения на
Заметим, что
Таким образом, у нас получается уравнение:
Подставляем
Раскрываем скобку:
Упрощаем выражение:
Из данного уравнения мы видим, что левая часть равна объему шарового слоя, а правая часть равна объему цилиндра. Учитывая, что объем шарового слоя и цилиндра равны 36π см³, получаем следующее уравнение:
Таким образом, независимо от значений радиусов
Знаешь ответ?