Question

Một khối đá có hình một khối cầu có bán kính R, người thợ thủ công mỹ nghệ cần cắt và gọt viên đá đó thành một viên đá cảnh có hình dạng là một khối trụ. Tính thể tích lớn nhất có thể của viên đá cảnh sau khi đã hoàn thiện.

A.  4 3 πR 3 3

B.  4 3 πR 3 9

C.  4 3 πR 3 6

D.  4 3 πR 3 12

Answer 1

Đáp án B

Gọi h và r (0 < h,r < 2R) lần lượt là chiều cao và bán kính mặt đáy của viên đá cảnh hình trụ ⇒ r 2 = R 2 - h 2 4  và áp dụng bất đẳng thức với 3 số x,y,z > 0 là:

x 2 + y 2 + z 2 ≥ 3 x 2 y 2 z 2 3 ⇔ x y z ≤ x 2 + y 2 + z 2 3 3 .  

Thể tích viên đá là:

V = πr 2 h = π R 2 - h 2 4 h ⇒ V π 2 R 2 - h 2 4 R 2 - h 2 4 ≤ h 2 2 + R 2 - h 2 4 + R 2 - h 2 4 3 3 ⇒ V π 2 ≤ π 2 R 3 6 9 ⇒ V ≤ 4 πR 3 3 9