一個直徑為 3 釐米的鉛製球體被熔化並重鑄成三個小球體。如果其中兩個球體的直徑分別為 3/2 釐米和 2 釐米,求第三個球體的直徑。


已知

一個直徑為 3 釐米的鉛製球體被熔化並重鑄成三個小球體。

其中兩個球體的直徑分別為 3/2 釐米和 2 釐米。

要求

我們需要求出第三個球體的直徑。

解答

鉛製球體的直徑 = 3 釐米

這意味著:

鉛製球體的半徑 (r) = 3/2 釐米

因此:

鉛球的體積 = (4/3)πr³

=(4/3)π × (3/2) × (3/2) × (3/2)

=(9π/2) 立方厘米

第一個小球的直徑 = 3/2 釐米

這意味著:

第一個小球的半徑 (r₁) = 3/4 釐米

第一個小球的體積 = (4/3)π(r₁)³

=(4/3)π × (3/4) × (3/4) × (3/4)

=(9π/16) 立方厘米

第二個小球的直徑 = 2 釐米

這意味著:

第二個小球的半徑 (r₂) = 2/2

= 1 釐米

因此:

第二個球的體積 = (4/3)π(r₂)³

=(4/3)π × 1³

=(4π/3) 立方厘米

第三個小球的體積 = (9π/2) - ((9π/16) + (4π/3))

= ((9/2) - (9/16) - (4/3))π

=(216 - 27 - 64)/48

=(125π/48) 立方厘米

因此:

第三個球的半徑 = ((體積 × 3)/(4π))^(1/3)

=((125π × 3)/(48 × 4π))^(1/3)

=(125/64)^(1/3)

=[(5/4)³]^(1/3)

=5/4

=1.25 釐米

第三個球的直徑 = 半徑 × 2

= 1.25 × 2

= 2.5 釐米

更新於:2022年10月10日

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