Câu hỏi:

29/07/2025 8 Lưu

 Sử dụng tích phân để tích thể tích của khối chóp có cạnh đáy a và chiều cao h như hình vẽ.

Sử dụng tích phân để tích thể tích của khối chóp có cạnh đáy a và chiều cao h như hình vẽ. (ảnh 1)

Quảng cáo

Trả lời:

verified
Giải bởi Vietjack
Sử dụng tích phân để tích thể tích của khối chóp có cạnh đáy a và chiều cao h như hình vẽ. (ảnh 2)

Chọn trục Ox trùng với đường cao của hình chóp đều như hình vẽ, sao cho mặt đáy nằm trong mặt phẳng vuông góc với trục Ox tại \({\rm{x}} = 0\).

Mặt phẳng vuông góc với trục Ox tại điểm có hoành độ \(x(0 \le x \le h)\) cắt hình chóp đều theo mặt cắt là hình vuông đồng dạng với đáy của hình chóp theo tỉ số \(\frac{x}{h}\).

Do đó \(\frac{{S(x)}}{{{a^2}}} = {\left( {\frac{x}{h}} \right)^2} \Rightarrow S(x) = {\left( {\frac{x}{h}} \right)^2}{a^2} = \frac{{{a^2}}}{{{h^2}}}{x^2}\).

Do đó thể tích khối chóp tứ giác đều là: \(V = \int_0^h {\frac{{{a^2}}}{{{h^2}}}} {x^2}dx = \left. {\left( {\frac{{{a^2}}}{{{h^2}}} \cdot \frac{{{x^3}}}{3}} \right)} \right|_0^h = \frac{1}{3}{a^2}h\)

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

Vì mặt cắt là tam giác vuông có một góc 450 nên mặt cắt là tam giác vuông cân.

Do đó diện tích của mặt cắt là: \(S(x) = \frac{1}{2}{\left( {\sqrt {4 - {x^2}} } \right)^2} = \frac{1}{2}\left( {4 - {x^2}} \right) = 2 - \frac{1}{2}{x^2}\)

Thể tích vật thể là: \(V = \int_{ - 2}^2 {\left( {2 - \frac{1}{2}{x^2}} \right)} dx = \left. {\left( {2x - \frac{{{x^3}}}{6}} \right)} \right|_{ - 2}^2 = \frac{8}{3} + \frac{8}{3} = \frac{{16}}{3}\)

Lời giải

a) Xét tam giác OAB vuông tại A , có \({\rm{AB}} = {\rm{OA}}\). tana = a.tana.

Khi quay miền tam giác OAB xung quanh trục Ox ta được khối nón có bán kính đáy \({\rm{r}} = {\rm{AB}} = {\rm{a}}\).tana và chiều cao \({\rm{h}} = {\rm{OA}} = {\rm{a}}\).

Do đó \(V = \frac{1}{3}\pi {r^2}h = \frac{1}{3}\pi {a^3}{\tan ^2}\alpha \)

b) Có \({V^\prime } = \frac{1}{3}\pi {a^3} \cdot 2\tan \alpha  \cdot \frac{1}{{{{\cos }^2}\alpha }}\)

Vi \(0 < \alpha  \le \frac{\pi }{4} =  > 0 < \) tan \(\alpha  \le 1\) nên \({V^\prime } > 0\). Do đó \(V\) là hàm số đồng biến trên \(\left( {0;\frac{\pi }{4}} \right)\)

Do đó \(\mathop {\max }\limits_{\left( {0;\frac{\pi }{4}} \right]} V = V\left( {\frac{\pi }{4}} \right) = \frac{1}{3}\pi {a^3}\)

Vậy \(\alpha  = \frac{\pi }{4}\) thì thể tích khối nón là lớn nhất.

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP