Задание 3 ЕГЭ, математика (профиль): Комбинации тел

ЕГЭ Математика (профиль)Задание 35.7.2* Комбинации стереометрических тел5.5.8* Объём цилиндра, конуса, шара

Цилиндр описан около шара. Объем цилиндра равен 33. Найдите объем шара.

В подтеме 41 задач
Разбор
Главная идея: Геометрия описания: в цилиндре, описанном около шара, радиус шара равен радиусу основания, а высота цилиндра — диаметру шара; это связывает объёмы формулой Vшар=23VцилV_{шар} = \frac{2}{3}V_{цил}.

Когда цилиндр описан около шара, шар касается обоих оснований цилиндра и боковой поверхности. Это означает, что радиус шара RR равен радиусу основания цилиндра, а высота цилиндра равна диаметру шара, то есть h=2Rh = 2R.

Шаг 1. Запишем формулу объёма цилиндра через радиус шара: Vцил=πr2h=πR2⋅2R=2πR3V_{цил} = \pi r^2 h = \pi R^2 \cdot 2R = 2\pi R^3

По условию Vцил=33V_{цил} = 33, поэтому: 2πR3=332\pi R^3 = 33

Шаг 2. Выразим πR3\pi R^3 из этого уравнения: πR3=332\pi R^3 = \frac{33}{2}

Шаг 3. Используем формулу объёма шара: Vшар=43πR3V_{шар} = \frac{4}{3}\pi R^3

Шаг 4. Подставим найденное значение πR3\pi R^3: Vшар=43⋅332=4⋅333⋅2=1326=22V_{шар} = \frac{4}{3} \cdot \frac{33}{2} = \frac{4 \cdot 33}{3 \cdot 2} = \frac{132}{6} = 22

Ответ: 22

Типичные ошибки

  • Путают радиус цилиндра и радиус шара — забывают, что они равны
  • Неправильно определяют высоту цилиндра — забывают, что она равна диаметру шара, а не радиусу
  • Ошибаются в арифметике при делении и умножении дробей: 43⋅332\frac{4}{3} \cdot \frac{33}{2}
Непонятно?

Похожие задачи