一个直角三角形绕它的一条直角边旋转所得的圆锥体积是 $800\text{ }\!\!\pi\!\!\text{ }{{\operatorname{cm}}^{3}}$,绕它的另一条直角边旋转所得的圆锥体积是 $1920\text{ }\!\!\pi\!\!\text{ }{{\operatorname{cm}}^{3}}$,这个三角形的斜边长度是多少(以 $\operatorname{cm}$ 为单位)?
【难度】
【出处】
1985年第3届美国数学邀请赛(AIME)
【标注】
【答案】
$26\operatorname{cm}$
【解析】
底半径为 $r$,高为 $h$ 的圆锥体积是 $\frac{\text{ }\!\!\pi\!\!\text{}}{3}h{{r}^{2}}$.用 $a$,$b$ 表示直角三角形的两个直角边,于是有
$\frac{\text{}\!\!\pi\!\!\text{ }}{3}b{{a}^{2}}=800\text{ }\!\!\pi\!\!\text{ }$,$\frac{\text{ }\!\!\pi\!\!\text{}}{3}a{{b}^{2}}=1920\text{ }\!\!\pi\!\!\text{ }$.
二式相除得 $\frac{a}{b}=\frac{5}{12}$,即 $a=\frac{5}{12}b$.所以
${{a}^{3}}=\left(\frac{5}{12}b \right){{a}^{2}}=\frac{5}{12}\left( b{{a}^{2}}\right)=\frac{5}{12}\times 800\times 3=1000$.
于是求得:$a=10$,$b=24$.用勾股定理求得三角形的斜边长:$\sqrt{{{10}^{2}}+{{24}^{2}}}=26\left(\operatorname{cm} \right)$.
$\frac{\text{}\!\!\pi\!\!\text{ }}{3}b{{a}^{2}}=800\text{ }\!\!\pi\!\!\text{ }$,$\frac{\text{ }\!\!\pi\!\!\text{}}{3}a{{b}^{2}}=1920\text{ }\!\!\pi\!\!\text{ }$.
二式相除得 $\frac{a}{b}=\frac{5}{12}$,即 $a=\frac{5}{12}b$.所以
${{a}^{3}}=\left(\frac{5}{12}b \right){{a}^{2}}=\frac{5}{12}\left( b{{a}^{2}}\right)=\frac{5}{12}\times 800\times 3=1000$.
于是求得:$a=10$,$b=24$.用勾股定理求得三角形的斜边长:$\sqrt{{{10}^{2}}+{{24}^{2}}}=26\left(\operatorname{cm} \right)$.
答案
解析
备注