Задача 27053. Цилиндр

ЕГЭ Математика (профиль)Задание 35.4.1 Цилиндр. Основание, высота, боковая поверхность, образующая, развертка5.5.8* Объём цилиндра, конуса, шара

Объем первого цилиндра равен 12 м3. У второго цилиндра высота в три раза больше, а радиус основания  — в два раза меньше, чем у первого. Найдите объем второго цилиндра. Ответ дайте в кубических метрах.

В подтеме 17 задач
Разбор
Главная идея: Объём цилиндра зависит квадратично от радиуса и линейно от высоты; уменьшение радиуса в два раза даёт коэффициент 1/4, а увеличение высоты в три раза — коэффициент 3, итого 3/4 от исходного объёма.

Объём цилиндра вычисляется по формуле V=πR2HV = \pi R^2 H, где RR — радиус основания, HH — высота.

Для первого цилиндра: V1=πR12H1=12V_1 = \pi R_1^2 H_1 = 12 м³.

Для второго цилиндра по условию:

  • высота в три раза больше: H2=3H1H_2 = 3H_1
  • радиус в два раза меньше: R2=R12R_2 = \frac{R_1}{2}

Подставим эти соотношения в формулу объёма второго цилиндра:

V2=πR22H2=π(R12)23H1V_2 = \pi R_2^2 H_2 = \pi \left(\frac{R_1}{2}\right)^2 \cdot 3H_1

Вычислим (R12)2=R124\left(\frac{R_1}{2}\right)^2 = \frac{R_1^2}{4}:

V2=πR1243H1=34πR12H1V_2 = \pi \cdot \frac{R_1^2}{4} \cdot 3H_1 = \frac{3}{4} \pi R_1^2 H_1

Заметим, что πR12H1=V1=12\pi R_1^2 H_1 = V_1 = 12, поэтому:

V2=3412=9 м3V_2 = \frac{3}{4} \cdot 12 = 9 \text{ м}^3

Типичные ошибки

  • Забыли возвести в квадрат радиус при подстановке R₂ = R₁/2, получив ошибочно 3/2 вместо 3/4
  • Неправильно интерпретировали «радиус в два раза меньше» как R₂ = 2R₁ вместо R₂ = R₁/2
  • Не заметили, что выражение 3/4 · πR₁²H₁ равно 3/4 · V₁, и пытались вычислять через конкретные значения R₁ и H₁

Ещё задачи этой подтемы