Задание 3 ЕГЭ, математика (профиль): Шар

ЕГЭ Математика (профиль)Задание 35.5.6 Площадь поверхности конуса, цилиндра, сферыОтношение длин, площадей, объемов подобных фигур

Объем первого шара в 27 раз больше объема второго. Во сколько раз площадь поверхности первого шара больше площади поверхности второго?

В подтеме 8 задач
Разбор
Главная идея: Объем шара зависит от куба радиуса, а площадь поверхности — от квадрата радиуса, поэтому если объемы отличаются в 27 раз (то есть в 333^3), то радиусы отличаются в 3 раза, а площади — в 32=93^2 = 9 раз.

Шаг 1. Используем формулу объема шара.

Объем шара: V=43πR3V = \frac{4}{3}\pi R^3, где RR — радиус.

Для двух шаров: V1V2=43πR1343πR23=R13R23=27\frac{V_1}{V_2} = \frac{\frac{4}{3}\pi R_1^3}{\frac{4}{3}\pi R_2^3} = \frac{R_1^3}{R_2^3} = 27

Шаг 2. Найдем отношение радиусов.

Из уравнения R13R23=27\frac{R_1^3}{R_2^3} = 27 извлекаем кубический корень: R1R2=273=3\frac{R_1}{R_2} = \sqrt[3]{27} = 3

Первый шар имеет радиус в 3 раза больше, чем второй.

Шаг 3. Используем формулу площади поверхности шара.

Площадь поверхности шара: S=4πR2S = 4\pi R^2.

Отношение площадей: S1S2=4πR124πR22=R12R22=(R1R2)2\frac{S_1}{S_2} = \frac{4\pi R_1^2}{4\pi R_2^2} = \frac{R_1^2}{R_2^2} = \left(\frac{R_1}{R_2}\right)^2

Шаг 4. Подставляем найденное отношение радиусов.

S1S2=32=9\frac{S_1}{S_2} = 3^2 = 9

Площадь поверхности первого шара больше площади поверхности второго в 9 раз.

Типичные ошибки

  • Спутать формулу объема (R3R^3) и площади поверхности (R2R^2), например подумать, что отношение площадей равно 27
  • Забыть извлечь корень из отношения объемов и сразу попытаться найти отношение площадей через 27
  • Ошибка при вычислении 273\sqrt[3]{27} — написать 9 вместо 3
Непонятно?

Похожие задачи