一道实数问题,20分

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/14 10:15:52
一个瓶子的容积(有瓶颈)是1升,瓶内装着一些溶液,当瓶子正放时,瓶内溶液的高度为20厘米,倒放时空余部分的高度为5厘米,现在瓶内的溶液全部倒在一个圆柱形的杯子里,杯内的溶液高度为10厘米,求圆柱形杯子的内底面半径(结果保留2个有效数字)。
各位同志们,要保留两个有效数字哦!

瓶内装了一些水,我们假设睡并未达到瓶颈处,瓶子除瓶颈以外其它部分半径相等。

设瓶内水的体积为V,瓶内空余部分体积为V1,
则有: V + V1 = 1L(瓶内总容积)

再设瓶身部分内半径为R,圆柱形杯子内底面半径为r
则有: V / Pi*R*R = 2(瓶子正放时,水高度未2分米)
V1 / Pi*R*R = 0.5(倒放时,空余部分高度未0.5分米)
由以上这三个方程就可以解水的体积V:
V = 0.8L
然后再看圆柱形水杯内:
V / Pi*r*r = 1(圆柱形水杯内水面高1分米)
由此方程就可解出圆柱形水杯的内底面积r:
r = 5.05厘米
(注意:1.在这里的表达中,犹豫圆周率的符号不好找,所以就直接以Pi代之了;
2.犹豫容积单位1升就等于1立方分米,故而我将长度单位换算成分米来计算,方便一些。)

我的答案是假设当瓶内溶液的高度为20厘米时,并未到达瓶颈部分
设瓶子的圆柱部分的横截面积为a,溶液的体积为v,圆柱形杯子的内底面半径为r,则可得:
v=20a,5a+v=1000 cm^3 =5a+20a=25a
所以 a=40 cm^2
所以 v=800 cm^3=10*2лr^2
推出 r=3.57cm

设瓶子的底面半径为R分米,则:
1-0.5πR^2=2πR^2
R=√(2/5π)
瓶子内溶液的体积=2π[√(2/5π)]^2=4/5(升)
设杯子的半径为X分米,则:
πX^2=4/5
X=2/√(5π)(分米)=0.505分米=5.05厘米

用800除以3.14的平方根,自己算一下

瓶内溶液的高度为20厘米(h1)(此部分为溶液体积)
倒放时空余部分的高度为5厘米(h2)(此部分为余下体积)
瓶子非瓶颈部分底面积s
则v1=s*h1 v2=s*h2
瓶子的容积V=v1+v2=s*h1