设大球的半径为D,空心半径为D1；小球的半径为d,空心半径为d1；原材料密度为ρ.
那么,大球的质量为M=ρ×4π（D^3-D1^3）/3,
大球的密度=M/V=[ρ×4π（D^3-D1^3）/3]/(4πD^3/3)=ρ(1-D1^3/D^3)
小球的质量为m=ρ×4π（d^3-d1^3）/3,
小球的密度=m/v=[ρ×4π（d^3-d1^3）/3]/(4πd^3/3)=ρ(1-d1^3/d^3)
因为两个球的密度相等,所以 ρ(1-D1^3/D^3)=ρ(1-d1^3/d^3),1-D1^3/D^3=1-d1^3/d^3,
即：D1/D=d1/d
D1/d1=D/d＞1
所以 D1＞d1
即：大球的空心部分大.