题目

6.一个倒圆锥形容器,它的轴截面是正三角形,在容器内注入水,并放入一个半径为r的铁球,这时水面恰好和球面相切.问将从圆锥内取出后,圆锥内水平面的高是多少?

提问时间：2021-04-07

答案

按照题意,如图
∵截面是正三角形
∴∠OBA=30°
∵OA=r
∴OB=2r
∴高BC=OB+OC=3r
∴水平面的半径为r√3
∴放入铁球后,体积为(1/3)×π(r√3)²×3r=3πr³
其中铁球占体积为(4/3)πr³
∴水的体积为3πr³-(4/3)πr³=(5/3)πr³
设取出水球后,高度为h,则水面半径为h/√3
则水的体积为(1/3)π(h/√3)²×h=πh³/9
即πh³/9=(5/3)πr³
∴h=r√15