[半径为 的球体体积由 给出,半径为 的球体表面积由 给出。]
- (a)
一个正在膨胀的球体体积以 的恒定变化率增加。证明在任何时刻,表面积的增加率为 ,其中 是球体的半径, 是待定的常数。
- (b)
求当表面积为 时,膨胀球体表面积变化的精确变化率。
它不会直接告诉你答案,而是问你卡在哪一步看看 AI 是怎么陪你一步步弄懂这道题的
完整解法
2(a)
1. Differentiate the given volume and surface area equations with respect to the radius.
2. Use the chain rule to relate the rate of change of volume to the rate of change of radius.
By the chain rule:
Substitute the known values ():
3. Use the chain rule to find the rate of change of surface area and determine $k$.
Apply the chain rule for surface area:
Substitute and :
Comparing this result with , we obtain .
2(b)
1. Determine the value of $k$ from part (a) to find the explicit formula for $\frac{dA}{dt}$.
Given .
Using , .
Using , .
By the chain rule:
2. Find the exact radius $r$ when the surface area is $20\text{ cm}^2$.
(since )
3. Calculate the exact rate of change of surface area.
Substitute into :
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