14. 已知甲、乙两个圆台上、下底面的半径均为 $r_1$ 和 $r_2$ ,母线长分别为 $2(r_2 - r_1)$ 和 $3(r_2 - r_1)$ ,则两个圆台的体积之比 $\frac{V_{\text{甲}}}{V_{\text{乙}}} =$ \_\_\_\_.
$\frac{\sqrt{6}}{4}$
2024_全国甲卷
14. 已知甲、乙两个圆台上、下底面的半径均为 $r_1$ 和 $r_2$ ,母线长分别为 $2(r_2 - r_1)$ 和 $3(r_2 - r_1)$ ,则两个圆台的体积之比 $\frac{V_{\text{甲}}}{V_{\text{乙}}} =$ \_\_\_\_.
$\frac{\sqrt{6}}{4}$
用 3 道相关题确认基础和中等变式会到哪一步。
【答案】 $\frac{\sqrt{6}}{4}$
【解析】
【分析】先根据已知条件和圆台结构特征分别求出两圆台的高,再根据圆台的体积公式直接代入计算即可得解.
【详解】由题可得两个圆台的高分别为 $h_{\text{甲}} = \sqrt{\left[2(r_1 - r_2)\right]^2 - (r_1 - r_2)^2} = \sqrt{3}(r_1 - r_2),$ $h_{\text{乙}} = \sqrt{\left[3(r_1 - r_2)\right]^2 - (r_1 - r_2)^2} = 2\sqrt{2}(r_1 - r_2),$
所以 $\frac{V_{\text{甲}}}{V_{\text{乙}}} = \frac{\frac{1}{3}\left(S_2 + S_1 + \sqrt{S_2S_1}\right)h_{\text{甲}}}{\frac{1}{3}\left(S_2 + S_1 + \sqrt{S_2S_1}\right)h_{\text{乙}}} = \frac{h_{\text{甲}}}{h_{\text{乙}}} = \frac{\sqrt{3}\left(r_1 - r_2\right)}{2\sqrt{2}\left(r_1 - r_2\right)} = \frac{\sqrt{6}}{4}.$
故答案为: $\frac{\sqrt{6}}{4}$ .