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
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
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
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.
Đáp án D.
Khối nón cụt có thể tích là V = πh 3 R 2 + R . r + r 2 mà h = 3 V = π ⇒ R 2 + R . r + r 2 = 1 (*).
Ta có P = R + 2 r ⇔ R = P - 2 r thay vào (*), ta được P - 2 r 2 + P - 2 r r + r 2 = 1
⇔ P 2 - 4 P r + 4 r 2 + P r - 2 r 2 + r 2 - 1 = 0 ⇔ 3 r 2 - 3 P r + P 2 - 1 = 0 (I).
Vậy phương trình (I) có nghiệm khi và chỉ khi ∆ I = - 3 P 2 - 4 . 3 . P 2 - 1 ≥ 0 ⇔ P ≤ 2 .
Vậy giá trị lớn nhất của P là 2.
Đáp án D
Gọi khoảng cách từ tâm hình cầu đến mặt phẳng đáy của hình nón là x, 0 < x < R
Ta có chiều cao của hình nón h ≤ R + x. Do vậy:
V n ó n =
Đặt
f'(x) =
V n ó n = 32 81 πR 3