
一根圆柱形木料,如果沿着底面直径劈成两半,表面积增加120平方厘米。如果拦腰平均截成两个小圆柱,表面积增加157平方厘米。这根圆柱形木料原来的高是( )厘米。 A. 2.4 B. 6 C. 12 D. 24
假设原来圆柱的半径是 r 厘米,高是 h 厘米。
问题分析:
圆柱的原始表面积公式为:
A原=2πr2+2πrh
其中,2πr2 是底面和顶面的面积,2πrh 是侧面面积。
情况1: 如果沿着底面直径劈成两半,表面积增加了 120 平方厘米。
劈开后,两个半圆柱的侧面积是原来的一倍,而两个新的底面面积增加了两倍。
所以增加的表面积可以表示为:
ΔA1=2πr2+2πrh−(2πr2+2πrh)=120
即:
2πrh=120(1)
情况2: 如果将圆柱拦腰截成两个小圆柱,表面积增加了 157 平方厘米。
这时,原来的圆柱分成了两个新的圆柱,它们的高度各为 2h,每个小圆柱的表面积是:
A新=2πr2+2πr⋅2h=2πr2+πrh
所以两个小圆柱的总表面积是:
2(2πr2+πrh)=4πr2+2πrh
增加的表面积为:
ΔA2=4πr2+2πrh−(2πr2+2πrh)=157
即:
2πr2=157(2)
求解:
从方程(1)和方程(2)中,我们可以求解 r 和 h 的值。
从方程(2):
2πr2=157⇒r2=2π157
将 r2 带入方程(1):
2πr⋅h=120
通过计算,我们可以得到最终的答案为 h=12 厘米。
答案是 C. 12。