第2章 · 第2-3-11题

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📝 题目

11.半径为 15 cm 的球,半径伸长 2 mm ,球的体积约增加多少?

💡 答案与解析

[AI解答]

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我们已知球的体积公式为 $$ V = \frac{4}{3}\pi R^{3} $$ 其中 $R = 15\,\text{cm}$,半径的微小变化量为 $$ \Delta R = 2\,\text{mm} = 0.2\,\text{cm} $$

利用微分近似,体积的增量可以表示为 $$ \Delta V \approx dV = V'(R) \cdot \Delta R $$

先求导数: $$ V'(R) = \frac{d}{dR}\left( \frac{4}{3}\pi R^{3} \right) = 4\pi R^{2} $$

代入 $R = 15$ 和 $\Delta R = 0.2$: $$ \Delta V \approx 4\pi (15)^{2} \times 0.2 $$ $$ = 4\pi \times 225 \times 0.2 $$ $$ = 4\pi \times 45 $$ $$ = 180\pi $$

取 $\pi \approx 3.1416$,则 $$ \Delta V \approx 180 \times 3.1416 = 565.488 \,\text{cm}^3 $$

因此,球的体积约增加 $180\pi \,\text{cm}^3$,即大约 $565.5 \,\text{cm}^3$。

难度:★☆☆☆☆