У меня есть две бочки одинакового объема и цилиндрической формы. Высота одной из бочек в 4 раза больше высоты другой. Известно, что радиус основания бочки с меньшей высотой составляет 20 см. Пожалуйста, определите радиус основания бочки с большей высотой в сантиметрах.
Basya
Для решения данной задачи, вам необходимо использовать пропорции. Давайте обозначим радиус основания бочки с большей высотой как \( R \) (в сантиметрах), а радиус основания бочки с меньшей высотой будем обозначать как 20 см. Обозначим также высоту бочки с меньшей высотой как \( h \).
Мы знаем, что высота одной бочки в 4 раза больше высоты другой, поэтому можно записать следующую пропорцию:
\[
\frac{{h_1}}{{h_2}} = \frac{{4h}}{{h}}
\]
Теперь нам нужно найти соотношение между радиусами оснований бочек. Объем цилиндра определяется формулой:
\[
V = \pi R^2 h
\]
Так как у нас две бочки одинакового объема, то объемы этих бочек должны быть равными. Запишем уравнение для объема по отношению к каждой бочке:
\[
V_1 = \pi R_1^2 h_1 \quad \text{и} \quad V_2 = \pi R_2^2 h_2
\]
Так как мы ищем соотношение между радиусами, то воспользуемся пропорцией между объемами, записанной в виде:
\[
\frac{{V_1}}{{V_2}} = \frac{{\pi R_1^2 h_1}}{{\pi R_2^2 h_2}}
\]
Так как объемы бочек равны, можно записать:
\[
\frac{{\pi R_1^2 h_1}}{{\pi R_2^2 h_2}} = 1
\]
Теперь у нас есть две пропорции, которые содержат два неизвестных значения: \( R \) и \( h \). Для решения задачи получим систему уравнений:
\[
\begin{cases} \frac{{h_1}}{{h_2}} = 4 \\ \frac{{\pi R_1^2 h_1}}{{\pi R_2^2 h_2}} = 1 \end{cases}
\]
Начнем с решения первого уравнения:
\[
\frac{{h_1}}{{h_2}} = 4 \Rightarrow h_1 = 4h_2
\]
Подставим это значение во второе уравнение:
\[
\frac{{\pi R_1^2 (4h_2)}}{{\pi R_2^2 h_2}} = 1
\]
Упрощаем:
\[
4R_1^2 = R_2^2
\]
Теперь мы можем найти отношение между радиусами:
\[
\frac{{R_2^2}}{{R_1^2}} = 4 \Rightarrow \frac{{R_2}}{{R_1}} = \sqrt{4} = 2
\]
Таким образом, радиус основания бочки с большей высотой в два раза больше радиуса основания бочки с меньшей высотой. Поскольку радиус основания бочки с меньшей высотой равен 20 см, радиус основания бочки с большей высотой будет равен \( 2 \times 20 \) см, то есть 40 см.
Итак, радиус основания бочки с большей высотой составляет 40 сантиметров.
Мы знаем, что высота одной бочки в 4 раза больше высоты другой, поэтому можно записать следующую пропорцию:
\[
\frac{{h_1}}{{h_2}} = \frac{{4h}}{{h}}
\]
Теперь нам нужно найти соотношение между радиусами оснований бочек. Объем цилиндра определяется формулой:
\[
V = \pi R^2 h
\]
Так как у нас две бочки одинакового объема, то объемы этих бочек должны быть равными. Запишем уравнение для объема по отношению к каждой бочке:
\[
V_1 = \pi R_1^2 h_1 \quad \text{и} \quad V_2 = \pi R_2^2 h_2
\]
Так как мы ищем соотношение между радиусами, то воспользуемся пропорцией между объемами, записанной в виде:
\[
\frac{{V_1}}{{V_2}} = \frac{{\pi R_1^2 h_1}}{{\pi R_2^2 h_2}}
\]
Так как объемы бочек равны, можно записать:
\[
\frac{{\pi R_1^2 h_1}}{{\pi R_2^2 h_2}} = 1
\]
Теперь у нас есть две пропорции, которые содержат два неизвестных значения: \( R \) и \( h \). Для решения задачи получим систему уравнений:
\[
\begin{cases} \frac{{h_1}}{{h_2}} = 4 \\ \frac{{\pi R_1^2 h_1}}{{\pi R_2^2 h_2}} = 1 \end{cases}
\]
Начнем с решения первого уравнения:
\[
\frac{{h_1}}{{h_2}} = 4 \Rightarrow h_1 = 4h_2
\]
Подставим это значение во второе уравнение:
\[
\frac{{\pi R_1^2 (4h_2)}}{{\pi R_2^2 h_2}} = 1
\]
Упрощаем:
\[
4R_1^2 = R_2^2
\]
Теперь мы можем найти отношение между радиусами:
\[
\frac{{R_2^2}}{{R_1^2}} = 4 \Rightarrow \frac{{R_2}}{{R_1}} = \sqrt{4} = 2
\]
Таким образом, радиус основания бочки с большей высотой в два раза больше радиуса основания бочки с меньшей высотой. Поскольку радиус основания бочки с меньшей высотой равен 20 см, радиус основания бочки с большей высотой будет равен \( 2 \times 20 \) см, то есть 40 см.
Итак, радиус основания бочки с большей высотой составляет 40 сантиметров.
Знаешь ответ?