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Cylinder Candy
题意:
有一个圆柱体的糖果,底面半径为r,高为h。现在在它外面涂一层均匀的巧克力,厚度为d。求涂完巧克力后该糖果的体积和表面积。
思路:
所求的糖果并不是一个圆柱,因为厚度均匀为d,那么在顶部会出现圆弧。
可以看出,中间部分任为圆柱,只是半径变为(r+d),顶部则为一个旋转体(底部同)。
此图为旋转体的截面图。
体积:
关于x积分,可以看出x的范围是[0,d],对于每个dx,该旋转体都为一个圆,半径为
。
其中:
(此为顶部旋转体体积)
表面积:
旋转体表面积公式:
,f(x)为半径表达式。
该旋转体
。
。
。
查积分表:
,所以在定积分[0,d]范围下,其值为
。
。(此为顶部旋转体表面积)
。(再加上中间圆柱体侧面积和最顶部和最底部的圆面积)
Code:
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long ll;
const double pi = acos(-1);
double r, h, d;
int main()
{
int T;
scanf("%d", &T);
while (T--)
{
scanf("%lf%lf%lf", &r, &h, &d);
double v = 4.0 / 3 * pi*d*d*d + 2 * pi * r*r*d + pi * pi*d*d*r + pi * (r + d)*(r + d)*h;
double s = 4 * pi*d*d + 2 * d*r*pi*pi + 2 * pi*(d + r)*h + 2 * pi*r*r;
printf("%.12lf %.12lf\n", v, s);
}
return 0;
}