Determinar la medida faltante d (lado del prisma y diámetro del medio cilindro) de un cofre, sabiendo que su volumen total es 2548.3 \, \text{cm}^{3} y su altura es 16 \, \text{cm}, donde el cofre se modela como medio cilindro más un prisma.
- El cofre se ve como la suma de medio cilindro y un prisma. La medida faltante d es un lado del prisma y a la vez el diámetro del medio cilindro:
V = \frac{1}{2}V_c + V_p
- Volumen del cilindro completo, con altura 16 \, \text{cm}:
V_c = b_c \times a = \pi\left(\frac{d}{2}\right)^{2}(16) = 16\frac{\pi}{4}d^{2} = 12.56d^{2}
- Volumen del prisma (base 12d y altura 16):
V_p = b_p \times h = 12d \times 16 = 192d
- Se remplazan ambas expresiones en el volumen del sólido:
V = \frac{1}{2}(12.56d^{2}) + 192d = 6.28d^{2} + 192d
- Al igualar con el volumen total se obtiene una ecuación cuadrática:
2548.3 = 6.28d^{2} + 192d \rightarrow 6.28d^{2} + 192d - 2548.3 = 0
- Se aplica la fórmula general:
d = \frac{-192 \pm \sqrt{(192)^{2} - 4(6.28)(-2548.3)}}{2(6.28)} = \frac{-192 \pm \sqrt{100877.296}}{12.56}
- Se obtienen dos soluciones: d_1 \approx 10 y d_2 \approx -40.57. Como la longitud no puede ser negativa, se toma el valor positivo.
La medida faltante del cofre es aproximadamente 10 \, \text{cm}.








