Câu hỏi:
Một nóc tòa nhà cao tầng có dạng hình nón. Người ta muốn xây một bể nước có dạng một hình trụ nội tiếp trong hình nón để chứa nước (như hình vẽ minh họa). Cho biết SO=h;OB=R;OH=x0<x<h. Tìm thể tích lớn nhất của hình trụ.
Lời Giải:
Đây là các bài toán Mặt cầu trong phần Hình học 12 – PHẦN MẶT TRÒN XOAY .
Ta có:
\(\begin{array}{l}
\frac{{SH}}{{SO}} = \frac{{SC}}{{SB}}\\
\to SC = \frac{{SH.SC}}{{SO}} = \frac{{\left( {h – x} \right)\sqrt {{R^2} + {h^2}} }}{h}\\
\to HC = S{C^2} – S{H^2} = \frac{{{R^2} + {h^2}}}{{{h^2}}}{\left( {h – x} \right)^2} – {\left( {h – x} \right)^2}\\
{V_{tru}} = \pi H{C^2}.OH = \pi \left( {\frac{{{R^2} + {h^2}}}{{{h^2}}} – 1} \right){\left( {h – x} \right)^2}.x\\
V'(x) = \pi \left( {\frac{{{R^2} + {h^2}}}{{{h^2}}} – 1} \right)\left( {3{x^2} – 4hx + {h^2}} \right) = 0\\
\Leftrightarrow x = \frac{h}{3}
\end{array}\)
Vậy thể tích lớn nhất của hình trụ là:
\(
{V_{tru(\max )}} = \pi \left( {\frac{{{R^2} + {h^2}}}{{{h^2}}} – 1} \right){\left( {h – \frac{h}{3}} \right)^2}\frac{h}{3} = \pi \frac{{{R^2}}}{{{h^2}}}.\frac{{4{h^2}}}{9}.\frac{h}{3} = \frac{{4\pi {R^2}h}}{{27}}\)
===============
====================
Thuộc chủ đề: Trắc nghiệm Mặt Cầu
Trả lời