Bài 30 trang 170 SBT toán 9 tập 2


Đề bài

Tam giác đều \(ABC\) có độ dài cạnh là \(a,\) ngoại tiếp một đường tròn.

Cho hình quay một vòng xung quanh đường cao \(AH\) của tam giác đó, (xem hình 104), ta được một hình nón ngoại tiếp hình cầu. Tính thể tích phần hình nón bên ngoài hình cầu.

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Sử dụng:

- Thể tích hình nón có bán kính đáy \(r\), chiều cao \(h\) là: \(V = \dfrac{1}{3}\pi {r^2}h\).

- Thể tích hình cầu bán kính \(r\) là: \(\displaystyle V ={4 \over 3}\pi {r^3}\).

Lời giải chi tiết

Gọi \(h\) là đường cao của tam giác đều, \(r\) là bán kính của đường tròn nội tiếp tam giác đó.

Trong \(\Delta  AHC\) có \(\widehat {AHC} = 90^o; \widehat C = 60^o\).

\(\displaystyle AH = AC.\sin C = a.\sin {60^{^0}} = {{a\sqrt 3 } \over 2}\)

\(\Delta  ABC\) đều, tâm của đường tròn nội tiếp là giao điểm của ba đường phân giác đồng thời là giao ba đường trung tuyến, giao ba đường trung trực nên ta có \(O\) là trọng tâm tam giác \(ABC\)

\(\displaystyle r = OH={1 \over 3}AH = {{a\sqrt 3 } \over 6}\)

Thể tích hình nón là: 

\(\displaystyle {V_1} = {1 \over 3}\pi .B{H^2}.AH \)\(\,\displaystyle = {1 \over 3}\pi {\left( {{a \over 2}} \right)^2}.{{a\sqrt 3 } \over 2} = {{\pi {a^3}\sqrt 3 } \over {24}}\) (đơn vị thể tích)

Thể tích hình cầu là:

\(\displaystyle {V_2} = {4 \over 3}\pi {r^3} = {4 \over 3}\pi .{\left( {{{a\sqrt 3 } \over 6}} \right)^3} \)\(\,\displaystyle = {4 \over 3}\pi .{{3{a^3}\sqrt 3 } \over {216}} = {{\pi {a^3}\sqrt 3 } \over {54}}\) (đơn vị thể tích).

Phần thể tích hình nón nằm ngoài hình cầu là:

\(V=V_1-V_2=\displaystyle {{\pi {a^3}\sqrt 3 } \over {24}} - {{\pi {a^3}\sqrt 3 } \over {54}} \)\(\,\displaystyle = {{9\pi {a^3}\sqrt 3  - 4\pi {a^3}\sqrt 3 } \over {216}} = {{5\pi {a^3}\sqrt 3 } \over {216}}\) (đơn vị thể tích)

Loigiaihay.com


Bình chọn:
4.9 trên 7 phiếu
  • Bài 31 trang 171 SBT toán 9 tập 2

    Giải bài 31 trang 171 sách bài tập toán 9. Hai hình cầu A và B có các bán kính tương ứng là x và 2x (cm). Tỉ số các thể tích của 2 hình cầu này là ...

  • Bài 32 trang 171 SBT toán 9 tập 2

    Giải bài 32 trang 171 sách bài tập toán 9. Hình 105 minh họa: hình gồm một nửa hình cầu và một hình nón. Thể tích của hình nhận giá trị nào trong các giá trị sau ...

  • Bài 33 trang 171 SBT toán 9 tập 2

    Giải bài 33 trang 171 sách bài tập toán 9. Một quả bóng hình cầu bên trong một hình lập phương như hình 106...

  • Bài 34 trang 171 SBT toán 9 tập 2

    Giải bài 34 trang 171 sách bài tập toán 9. Sử dụng các thông tin và hình 107 để trả lời các câu hỏi sau: Mooth đồ chơi “lắc lư” của trẻ em gồm một hình nón gắn với nửa hình cầu (h.107)

  • Bài 35 trang 172 SBT toán 9 tập 2

    Giải bài 35 trang 172 sách bài tập toán 9. Một hình cầu đặt vừa khít vào bên trong một hình tựa như hình 108 (chiều cao của hình trụ bằng độ dài đường kính của hình cầu) thì thể tích của nó bằng 2/3 thể tích hình trụ.

>> Xem thêm

Luyện Bài Tập Trắc nghiệm Toán 9 - Xem ngay

>> Học trực tuyến lớp 9 và luyện vào lớp 10 tại Tuyensinh247.com. , cam kết giúp học sinh lớp 9 học tốt, hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả.