🍁 球和正方体的表面积相等体积比(表面积相同的球体和正方形哪个体积 🌴 更大)
- 作者: 陈辛娅
- 来源: 投稿
- 2025-01-11
1、球和正方体的表面积相等体 🌻 积比
球和正 🌸 方 🐺 体的表面积相等时体积,之比为 6 : π。
证 🌸 明 🐳 :
假设球的表面积和正方体 🐼 的表面积相 🐳 等 🐯 ,为 S。
球的 🐎 表面积为:S = 4πr2
正方 🌵 体 🐼 的表面积为:S = 6a2
因 🐅 此,4πr2 = 6a2,其中 r 为球的 🌷 半 🦉 径为,a 正方体的边长。
整理 🕸 可 🌾 得 🍁 :r2 = (3/2π)a2
球 🦈 的 🌿 体积为:V = (4/3)πr3
正方体的体 🕷 积为:V = a3
因此,体 🦈 积之比 🐳 为:
V(球 🐘 ) / V(正方 🐧 体 🐦 ) = ((4/3)πr3 / a3) = ((4/3)π(3/2π)a2 / a3) = 6 / π
当球和 🐒 正方体的表面积相等时体积,之比为 6 : π。这,意,味,着球的体积比正方体大得多 🐴 因为球体的形状更接近于圆形而圆形是最优化的面积体积比形状-。
2、表面积相同的球体和正方形哪 ☘ 个体积更 🐎 大
球体和正 🌵 方形拥有相同的表面积,但它们的体积截然不同。其,中球体的体积 🦢 。大于正方形的体积
球体的表面积公式为:4πr2,其r中为球体的半 🦁 径。而正方形的表面积公式为其中为正方形的:a2,边a长。假,设球体:和正方形的表面积相等则有
4πr2 = a2
解 🕷 得 💮 :r = a/(2π)^0.5
由此可见,球体的半径与正方 🐳 形的边长成 🦆 正比。
球体的体积公式为:(4/3)πr3。正方形的体积公式为:a3。利用上述关系式,可:以将 🐦 球体的体积表示为正方形边长的函数
V_球 🐬 = (4/3)π(a2/(2π))3 = (2/3)a3
V_正方 🐬 形 🐈 = a3
显然 🪴 ,(2/3)a3 < a3。因 🐋 ,此,在。表面积相同的情况下球 🍀 体的体积小于正方形的体积
例如如,果球体和正方形的表面积为100平,方10米则正方形的边长为 🐱 米球体的。半 🐺 径为米球体的体积r = 10/(2π)^0.5 ≈ 3.18约为。立方米335而,正方形的体积为立方米1000。
在表面积相同的情况下,球体的体积 🐱 大于正方形的体积。这,是。因为球体拥有更均匀的形状能更好地利用空间
3、球和正方体的表面积相等 🦉 体积比是多少
设球的半径为 r,则其表面积 🦈 为 🕷 4πr2。
设正方体 🦄 的边长为 a,则其 🪴 表面积 🐡 为 6a2。
根据题意,球,和正方体 🐎 的表面积相等即 🌹 :
4πr2 = 6a2
整理得 🌸 到 🦆 :
r2 = 3/2π a2
对于具 🌺 有相同表面积的球和正方体,它们的体积之比为:
V_sphere / V_cube = (4/3)πr3 / a3
代入 r2 = 3/2π a2,得 🌵 到 🦊 :
V_sphere / V_cube = (4/3)π (3/2π a2)3/2 / a3
= (4/3)3/2 a3/a3
= 8/3
因此,当,球和正方体的表面积相等时它们的体 🦟 积比为 8:3。这。意味着球的体积是正方 🌺 体体积的八分之三
4、球和正方体 🌺 的表面积相等体积比是什么
当球和正方体的表 🌾 面积相等时体积,比存在一个特定的关系。
设球的 🦄 半径为 r,正方体的边 💮 长为 🐘 s。
球 🐯 的 🕷 表面积为 🌻 :4πr2
正方体的表 🦋 面 🐡 积 🌵 为:6s2
根 🌷 据 🐝 表面积相等条件,4πr2 = 6s2
解 🦋 出 🕸 r:r = s√(π/3)
球的 🦍 体 🌴 积 🐯 为:4/3πr3
正 🦄 方 🐒 体的体 🐟 积为:s3
代 🌺 入 r 的 🌿 值,得到体积 🦊 比:
V球 🐡 / V正 🦁 方体 = (4/3π) (s3√(π/3))3 / s3
= (4/3π) (π/3)3
= 4π/27
因此,当,球和正方体的表面积相等时球的 🐴 体积比正方体的体积大约为 1.44:1。换,句话说球的体积约为正方体体积的 1.44 倍。