Giá trị lớn nhất của thể tích khối nón nội tiếp trong khối cầu có bán kính R là:
A . 1 3 πR 3
B . 4 3 πR 3
C . 4 2 9 πR 3
D . 32 81 πR 3
Giá trị lớn nhất của thể tích khối nón nội tiếp trong khối cầu có bán kính R là
Giá trị lớn nhất của thể tích khối nón nội tiếp trong khối cầu có bán kính R là
Cho mặt cầu (S) có bán kính R không đổi, hình nón (H) bất kỳ nội tiếp mặt cầu (S). Thể tích khối nón (H) là V 1 thể tích phần còn lại của khối cầu là V 2 Giá trị lớn nhất của V 1 V 2 bằng:
A. 81 32
B. 76 32
C. 32 81
D. 32 76
Đáp án D
Kí hiệu như hình vẽ bên
Chuẩn hóa R = 1 và gọi r,h lầm lượt là bán kính đáy và chiều cao của hình nón
⇒ Thể tích khối nón là V 1 = 1 3 π r 2 h
Tam giác AMK vuông tại K, có:
I K 2 = I M . I A ⇔ r 2 = h 2 R − h = h 2 − h
Để V 1 V 2 lớn nhất ⇔ V 2 V 1 = V C − V 1 V 1 = V C V 1 − 1 nhỏ nhất ⇔ V 1 đạt giá trị lớn nhất
Khi đó V 1 = π 3 h 2 2 − h ≤ π 3 . 32 27 = 32 π 81 (khảo sát hàm số f h = 2 h 2 − h 3 ) )
Vậy tỉ số:
V 1 V 2 = 1 : V C V 1 − 1 = 1 : 4 π 3 : 32 π 81 − 1 = 8 19
Cho mặt cầu (S) có bán kính R không đổi, hình nón (H) bất kỳ nội tiếp mặt cầu (S). Thể tích khối nón (H) là V 1 thể tích phần còn lại của khối cầu là V 2 . Giá trị lớn nhất của V 1 V 2 bằng:
A. 81 32
B. 76 32
C. 32 81
D. 32 76
Cho mặt cầu (S) có bán kính R không đổi, hình nón (H) bất kỳ nội tiếp mặt cầu (S) Thể tích khối nón (H) là V 1 thể tích phần còn lại của khối cầu là V 2 Giá trị lớn nhất của V 1 V 2 bằng:
A. 81 32
B. 76 32
C. 32 81
D. 32 76
Cho mặt cầu (S) có bán kính R không đổi, hình nón (H) bất kì nội tiếp mặt cầu (S) (tham khảo hình vẽ bên). Thể tích khối nón (H) là V 1 ; thể tích phần còn lại là V 2 . Giá trị lớn nhất của V 1 V 2 bằng
A. 76 32
B. 81 32
C. 32 76
D. 32 81
Chọn C
Lời giải.
Ta có
Suy ra V 1 V 2 lớn nhất khi V V 1 nhỏ nhất => V 1 đạt giá trị lớn nhất.
Gọi h,r lần lượt là chiều cao và bán kính đáy của hình nón nội tiếp mặt cầu.
Gọi I, O lần lượt là tâm của đường tròn đáy hình nón và tâm của mặt cầu.
Gọi A là đỉnh của hình nón. Xét thiết diện qua trục của hình nón như hình vẽ bên.
Xét hàm
Cách 2.
TH1. Chiều cao của khối nón h= R + x và bán kính đáy r 2 = R 2 - x 2
Theo BĐT Cô si cho 3 số dương, ta có
Dấu "=" xảy ra
TH2. Chiều cao của khối nón h = R - x. Làm tương tự.
Cho khối cầu tâm I, bán kính R không đổi. Một khối nón có chiều cao h và bán kính đáy r, nội tiếp khối cầu. Tính chiều cao h theo bán kính R sao cho khối nón có thể tích lớn nhất.
Cho khối cầu (S) tâm I, bán kính R không đổi. Một khối nón có chiều cao h và bán kính r thay đổi, nội tiếp khối cầu. Tính chiều cao h theo R sao cho thể tích khối nón lớn nhất
A. h = R 2
B. h = R 3
C. h = 4 R 3
D. h = 3 R 2
Thể tích khối trụ nội tiếp một mặt cầu có bán kính R không đổi có thể đạt giá trị lớn nhất bằng
A. 4 π 9 3 R 3
B. π 9 3 R 3
C. 2 π 9 3 R 3
D. 4 π 3 9 R 3
Chọn A.
Gọi r, h, V tương ứng là bán kính đáy, chiều cao và thể tích của khối trụ. Ta dễ dàng thấy r 2 + h 2 4 = R 2
Và từ đó
Bây giờ sử dụng bất đẳng thức Cauchy ta có
Suy ra V ≤ 4 π 9 3 R 3 . Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi