小学数学题:如果几个圆柱侧面积相等,那么侧面展开图为正方形的圆柱体积最小,而张开后的长方形长与宽的差
越大,那么他的体积就越大,对吗?如果对,请给出证明过程,如果不对请改正
这个说法对。
设侧面积为 100;
若是正方形,边长为 10,则圆柱体高是10,底面周长也是10,
体积为 V = 10 * (10/π/2)^2 * π = 10 * 5^2/π = 250/π;
若是长方形,长20,宽5,则圆柱体高是5,底面周长是20,
体积为 V = 5 * (20/π/2)^2 * π = 5 * 10^2/π = 500/π;
若是长方形,长100,宽1,则圆柱体高是1,底面周长是100,
体积为 V = 1 * (100/π/2)^2 * π = 50^2/π = 2500/π;
可见,侧面展开图为正方形的圆柱体积最小,而张开后的长方形长与宽的差越大,那么他的体积就越大。
一般地,若底面半径为 r,则周长为 2πr,高为 100/(2πr) = 50/(πr);
体积 V = πr^2 * 50/(πr) = 50r;所以周长越长则 r 越大,圆柱体积越大 。
圆柱侧面积=圆柱底面周长*高;设面积为10000;
如:正方形,周长与高分别为100;底面直径=100/3.14=31.85;半径=31.85/2=15.925
底面面积=15.925*15.925*3.14=796.32;体积=底面积*高=796.32*100=79632;
如:侧面为长方形,周长与高分别为50和200时,底面直径=50/3.14=15.92;
半径=15.92/2=7.96;底面面积=7.96*7.96*3.14=198.96;
体积=底面积*高=198.96*200=39791;
反之,当周长与高分别为200和50时,底面直径=200/3.14=63.694;
半径=63.694/2=31.847
底面面积=31.847*31.847*3.14=3184.68;体积=底面积*高=3184.68*50=159234;
所以,当侧面展开为正方形时,圆柱体积并非最小,而是中间值;当底面周长趋向最小时,圆柱体积才是最小,反之就是最大。
V表示圆柱体积。设半径r,高h。
则V=πr²h。
S表示圆柱侧面积,则r=S/(2πh)。
V=π[S/(2πh)]²h=S²/(4πh),
hV=S²/(4π)。所以V与h成反比例。
结论:
侧面积相等的圆柱,体积与高成反比。
即高越大体积越小;高越小体积越大。
设圆柱体的侧面积为S,店面半径为r
所以,圆柱体的高h=S/(2πr)
圆柱体体积V=πr²h=πr²S/(2πr)=Sr/2
在侧面积S一定的情况下,圆柱体体积与底面半径r成正比
所以,底面半径r越大,体积越大
要使底面半径越大,则L:底面周长(2πr)越大,即:侧面展开图的长方形长越大
所以,侧面展开图的长方形长与宽(对应圆柱体的高)的差越大,那么他的体积就越大
所以,结论正确
圆柱体侧面积=2×半径×圆周率×高
圆柱体体积=圆周率×半径的平方×高
在侧面积计算中,侧面积一定时,半径与高成反比,
在体积计算时,半径的变化将使体积成几何级的变化,
所以:当圆柱体侧面积一定时,半径越大,高越小,体积就越大。反之也一样,半径越小,高越大,体积就越小。
例:
①半径=1,高=100,侧面积=200π≈628,体积=100π≈314
②半径=2,高=50,侧面积=200π≈628,体积=200π≈628
③半径=50,高=2,侧面积=200π≈628,体积=5000π≈15700
④半径=100,高=1,侧面积=200π≈628,体积=10000π≈31400