Câu hỏi:

04/02/2026 7 Lưu

Cho hình cầu tiếp xúc với tất cả các mặt của một hình lập phương (như hình vẽ). Gọi \({V_1}\); \({V_2}\) lần lượt là thể tích của hình cầu và hình lập phương đó. Tính tỉ số \(\frac{{{V_1}}}{{{V_2}}}\).

Cho hình cầu tiếp xúc với tất cả c (ảnh 1)

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

Gọi \(a\) là cạnh của hình lập phương đã cho.

Bán kính của khối cầu là \(R = \frac{a}{2}\), nên thể tích của nó là \({V_1} = \frac{4}{3}\pi {R^3}\)\( = \frac{4}{3}\pi .{\left( {\frac{a}{2}} \right)^3}\)\( = \frac{{\pi {a^3}}}{6}\).

Thể tích khối lập phương là \({V_2} = {a^3}\).

Vậy \(\frac{{{V_1}}}{{{V_2}}} = \frac{\pi }{6}\).

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

Một hộp đựng bóng tennis có dạng hình trụ. Biết rằng hộp chứa vừa khít ba quả bóng tennis được xếp theo chiều dọc, các quả bóng tennis có kích thước như nhau. (ảnh 2)

Đặt \(h,\,\,R\) lần lượt là đường cao và bán kính hình tròn đáy của hộp đựng bóng tennis.

Dễ thấy mỗi quả bóng tennis có cùng bán kính \(R\) với hình tròn đáy của hộp đựng bóng tennis và \(h = 6R\).

Do đó ta có:

Tổng thể tích của ba quả bóng là \({V_1} = 3.\frac{4}{3}\pi {R^3} = 4\pi {R^3}\);

Thể tích của hình trụ (hộp đựng bóng) là \({V_0} = \pi {R^2}h = 6\pi {R^3}\);

Thể tích phần còn trống của hộp đựng bóng là \({V_2} = {V_0} - {V_1} = 2\pi {R^3}\).

Khi đó tỉ lệ phần không gian còn trống so với hộp đựng bóng là \(\frac{{{V_2}}}{{{V_0}}} = \frac{1}{3} \approx 0,33\).

Suy ra \(a \approx 33\).

Lời giải

Thể tích hình nón là \[{V_1} = \frac{1}{3}\pi .{R^2}.2R = \frac{2}{3}\pi .{R^3}\]

Thể tích nửa hình cầu là \({V_2} = \frac{1}{2}.\frac{4}{3}\pi .{R^3} = \frac{2}{3}\pi .{R^3}\)

Thể tích của toàn bộ khối đồ vật là:

\({V_1} + {V_2} = 36\pi \)

\(\begin{array}{l}\frac{4}{3}\pi .{R^3} = 36\pi \\ \Rightarrow R = 3\end{array}\)

Diện tích xung quanh của mặt nón là \({S_1} = \pi R.\sqrt {4{R^2} + {R^2}}  = \pi {R^2}\sqrt 5  = 9\sqrt 5 \pi \)

Diện tích của nửa mặt cầu là \({S_2} = \frac{1}{2}.4\pi {R^2} = 18\pi \)

Diện tích bề mặt của toàn bộ đồ vật bằng \({S_1} + {S_2} = 9\pi \left( {\sqrt 5  + 2} \right){\rm{ }}c{m^2}\).