Цилиндр
Содержание
Цилиндр (Задание 3)
Задание 3 проверяет знание базовой стереометрии. Цилиндр встречается здесь не так часто, как пирамида или призма, но задачи на него весьма коварны. Главная их особенность - они редко просят вычислить объём «в лоб». Чаще всего нужно понять, как изменится объём или площадь, если увеличить радиус или высоту в несколько раз.
Для решения таких задач не нужно знать точные значения радиуса и высоты, достаточно понимать, как работают формулы.
Основные формулы
Алгоритм решения задач на изменение параметров
Типичная задача ЕГЭ про цилиндр звучит так: «У первого цилиндра высота в раз больше, а радиус в раз меньше...». Чтобы не запутаться, действуй строго по шагам.
Примеры решения
Разберём задачи от самых простых к типичным экзаменационным.
Даны два цилиндра. Объём первого цилиндра равен . У второго цилиндра высота в раза меньше, а радиус основания в раза больше, чем у первого. Найдите объём второго цилиндра.
Записываем объём первого цилиндра
Выражаем параметры второго цилиндра
Его высота равна , а радиус основания равен .
Подставляем в формулу объёма
Новый радиус обязательно бери в скобки целиком - в квадрат возводится весь множитель:
Вынеси числа вперёд:
Используем известный объём
Используй найденный блок :
Ответ:
Одна цилиндрическая кружка вдвое выше второй, зато вторая в полтора раза шире. Найдите отношение объёма второй кружки к объёму первой.
Выражаем параметры второй кружки
Пусть радиус первой кружки равен , а её высота равна .
По условию первая кружка вдвое выше второй. Значит, высота второй кружки в раза меньше: .
Вторая кружка в полтора раза шире. Ширина кружки - это её диаметр. Если диаметр больше в раза, то и радиус больше во столько же: .
Записываем объёмы обеих кружек
Преобразуем формулу второго объёма
- это дробь , её квадрат: .
Находим отношение
Раздели на , чтобы получить искомое отношение:
Переведи дробь в десятичный вид: .
Ответ:
В цилиндрическом сосуде уровень жидкости достигает . Жидкость перелили в другой цилиндрический сосуд, диаметр основания которого в раза больше диаметра первого. На какой высоте будет находиться уровень жидкости во втором сосуде? Ответ дайте в сантиметрах.
Замечаем ключевую идею
Жидкость принимает форму сосуда, в который налита. То есть объём воды - это объём цилиндра. При переливании объём воды не меняется ().
Записываем объёмы в обоих сосудах
Объём жидкости в первом сосуде:
У второго сосуда диаметр в раза больше. Значит, его радиус тоже в раза больше: . Пусть уровень жидкости в нём равен .
Приравниваем объёмы и решаем уравнение
Раздели обе части уравнения на (радиус не равен нулю):
Значит, уровень жидкости опустился и составил .
Ответ:
Частые ошибки
Что запомнить
- Степень влияния: Изменение высоты меняет объём линейно (высота объём ). Изменение радиуса меняет объём квадратично (радиус объём ).
- Переливание воды: Если переливаем воду из узкого стакана в широкий, объём остаётся неизменным. Составляй уравнение .
- Без вычислений : Никогда не пытайся подставлять вместо число . В заданиях первой части всегда сокращается.
- Во сколько раз увеличится объём цилиндра, если его радиус увеличить в раза, а высоту не менять?
- Объём цилиндра равен . Чему равен объём цилиндра, у которого радиус такой же, а высота в раза больше?
- Какая фигура получается в осевом сечении прямого кругового цилиндра?
- Диаметр второго сосуда в раза больше диаметра первого. Уровень воды в первом сосуде см. Каким будет уровень после переливания во второй сосуд?