如图所示,把正方体用两个与它的底面平行的平面切开,分成三个长方体.这三个长方体的表面积比是3:4:5时.用最简单的整数比表示这三个长方体的体积比是多少?
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解:设正方体的棱长为a,三个长方体的高分别为h1,h2,h3,则h1+h2+h3=a.由题意可得:
2(ah1+ah1+aa):2(ah2+ah2+aa):2(ah3+ah3+aa)=3:4:5,则进行整合得出:(2h1+a):(2h2+a):(2h3+a)=3:4:5,
(ah1+ah1+aa):(ah2+ah2+aa):(ah3+ah3+aa)=3:4:5,
a(2h1+a):a(2h2+a):a(2h3+a)=3:4:5,
则:2h1+a:2h2+a:2h3+a=3:4:5,
假设2h1+a=3,则:2h2+a=4,2h3+a=5,
即:h1=,h2=,h3=,因为h1+h2+h3=a,所以:++=a,则:a=2.4,
则h1=0.3,h2=0.8,h3=1.3,
高的比为:0.3:0.8:1.3=3:8:13,因为底面积相等,高的比即体积的比,所以体积的比是:3:8:13;
答:这三个长方体的体积比是3:8:13.
解析分析:设正方体的棱长为a,三个长方体的高分别为h1,h2,h3,则h1+h2+h3=a.由题意可得:
2(ah1+ah1+aa):2(ah2+ah2+aa):2(ah3+ah3+aa)=3:4:5,则进行整合得出:(2h1+a):(2h2+a):(2h3+a)=3:4:5,得出2h1+a=3,2h2+a=4,2h3+a=5,解方程组分别求出a、h1、h2、h3,求出h1、h2和h3的比,因为底面积相等,高的比即体积的比.
点评:解答此题的关键:先设出正方体的棱长,然后设出切开后的长方体的高,然后根据表面积之比列出比,进而假设,求出三块长方体高的比,进而根据底面积相等,高的比即体积比,得出结论.