Một nóc tòa nhà cao tầng có dạng hình nón. Người ta muốn xây một bể nước có dạng

Xuất bản: 24/08/2020 - Cập nhật: 24/08/2020 - Tác giả: Chu Huyền

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 $SO = h;\,\,\,OB = R;\,\,OH = x\,\,\left( {0 < x < h} \right).$ Tìm thể tích lớn nhất của hình trụ.
Một nóc tòa nhà cao tầng có dạng hình nón. Người ta muốn xây một bể nước có dạng hình ảnh

Đáp án và lời giải

đáp án đúng: B

Ta có
$\begin{array}{l}
\frac{{SH}}{{SO}} = \frac{{SC}}{{SB}}\\
\Rightarrow SC = \frac{{SH.SB}}{{SO}} = \frac{{\left( {h - x} \right)\sqrt {{R^2} + {h^2}} }}{h}\\
\Rightarrow HC = S{C^2} - S{H^2} = \frac{{{R^2} + {h^2}}}{{{h^2}}}{\left( {h - x} \right)^2} - {\left( {h - x} \right)^2}.
\end{array}$
Ta có ${V_{tru}} = \pi .H{C^2}.OH = \pi \left( {\frac{{{h^2} + {R^2}}}{{{h^2}}} - 1} \right){\left( {h - x} \right)^2}.x.$
$V'\left( x \right) = \pi \left( {\frac{{{h^2} + {R^2}}}{{{h^2}}} - 1} \right)\left( {3{x^2} - 4hx + {h^2}} \right) = 0 \Leftrightarrow x = \frac{h}{3}.$
Vậy thể tích lớn nhất của hình trụ là ${V_{tru\left( {\max } \right)}} = \pi \left( {\frac{{{h^2} + {R^2}}}{{{h^2}}} - 1} \right){\left( {h - \frac{h}{3}} \right)^2}.\frac{h}{3} = \pi .\frac{{{R^2}}}{{{h^2}}}.\frac{{4{h^2}}}{9}.\frac{h}{3} = \frac{{4\pi {R^2}h}}{{27}}.$

Chu Huyền (Tổng hợp)

đề trắc nghiệm toán Thi mới nhất

X