Question

[Pham Trong Bach]

Cho hai đường tròn   $\left(O_1;5\right)$và $\left(O_2;3\right)$ cắt nhau tại hai điểm A, B sao cho AB là một đường kính của đường tròn $\left(O_2\right)$. Gọi (D) là hình phẳng được giới hạn bởi hai đường tròn (ở ngoài đường tròn lớn, phần gạch chéo như hình vẽ). Quay (D) quanh trục $O_1{O}_2$ ta được một khối tròn xoay. Tính thể tích V của khối tròn xoay được tạo thành

A. $V=\frac{14\pi }{3}$

B. $V=\frac{68\pi }{3}$

C. $V=\frac{40\pi }{3}$

D. $V=36\pi$

Answer 1

[Cao Minh Tâm]

Đáp án C

Chọn hệ tọa độ Oxy như hình vẽ với  O 3 ≡ O , O 2 C ≡ O x , O 2 A ≡ O y .

Ta có 

O 1 O 2 = O 1 A 2 − O 2 A 2 = 5 2 − 3 2 = 4 ⇒ O 1 − 4 ; 0 .

Phương trình đường tròn  O 1 : x + 4 2 + y 2 = 25.

Phương trình đường tròn  O 2 : x 2 + y 2 = 9.

Kí hiệu H 1  là hình phẳng giới hạn bởi các đường O 2 : x 2 + y 2 = 9,  trục Oy: x = 0  khi x ≥ 0 .

Kí hiệu H 2  là hình phẳng giới hạn bởi các đường O 2 : x 2 + y 2 = 9,  trục Oy: x=0 khi x ≥ 0 .

Khi đó thể tích V cần tìm chíình bằng thể tích   V 2 của khối tròn xoay thu được khi quay hình H 2  xung quanh trục Ox (thể tích nửa khối cầu bán kính bằng 3) trừ đi thể tích  V 1  của khối tròn xoay thu được khi quay hình  H 1  xung quanh trục Ox.

Ta có V 2 = 1 2 . 4 3 π 3 3 = 18 π  (đvtt);

V 1 = π ∫ 0 1 y 2 d x = π ∫ 0 1 25 − x + 4 2 d x = 14 π 3  (đvtt).

 Vậy V = V 2 − V 1 = 18 π − 14 π 3 = 40 π 3  (đvtt).