Câu hỏi:

28/08/2020 654

Một khối đá có hình một khối cầu có bán kính R, người thợ thủ công mỹ nghệ cần cắt và gọt viên đá đó thành một viên đá cảnh có hình dạng là một khối trụ. Tính thể tích lớn nhất có thể của viên đá cảnh sau khi đã hoàn thiện.

A. $\frac{4 \sqrt{3} {πR}^{3}}{3}$

B. $\frac{4 \sqrt{3} {πR}^{3}}{9}$

C. $\frac{4 \sqrt{3} {πR}^{3}}{6}$

D. $\frac{4 \sqrt{3} {πR}^{3}}{12}$

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: Tổng hợp đề thi THPTQG môn Toán cực hay, có lời giải chi tiết !!

Bắt đầu thi

Quảng cáo

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

Đáp án B

Gọi h và r (0 < h,r < 2R) lần lượt là chiều cao và bán kính mặt đáy của viên đá cảnh hình trụ $\Rightarrow r^{2} = R^{2} - \frac{h^{2}}{4}$ và áp dụng bất đẳng thức với 3 số x,y,z > 0 là:

$x^{2} + y^{2} + z^{2} \geq 3 \sqrt[3]{x^{2} y^{2} z^{2}} \Leftrightarrow x y z \leq \sqrt{{(\frac{x^{2} + y^{2} + z^{2}}{3})}^{3}} .$

Thể tích viên đá là:

$V = {πr}^{2} h = π (R^{2} - \frac{h^{2}}{4}) h \Rightarrow \frac{V}{π \sqrt{2}} \sqrt{R^{2} - \frac{h^{2}}{4}} \sqrt{R^{2} - \frac{h^{2}}{4}} \leq \sqrt{{(\frac{\frac{h^{2}}{2} + R^{2} - \frac{h^{2}}{4} + R^{2} - \frac{h^{2}}{4}}{3})}^{3}} \Rightarrow \frac{V}{π \sqrt{2}} \leq π \frac{2 R^{3} \sqrt{6}}{9} \Rightarrow V \leq \frac{4 {πR}^{3} \sqrt{3}}{9}$

Hot: 500+ Đề thi thử tốt nghiệp THPT các môn, ĐGNL các trường ĐH... file word có đáp án (2025). Tải ngay

Sách thầy cô Vietjack biên soạn:

Xem thêm »

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

Cho hình chóp S.ABC có đáy là tam giác đều cạnh bằng 1, SA vuông góc với đáy, góc giữa mặt bên (SBC) và đáy bằng 60 $°$ . Diện tích mặt cầu ngoại tiếp hình chóp S.ABC bằng bao nhiêu?

A. $\frac{43 π}{4}$

B. $\frac{43 π}{36}$

C. $\frac{43 π}{12}$

D. $\frac{4 {πa}^{3}}{16}$

Lời giải

Đáp án C

Gọi M là trung điểm BC.

Dễ dàng chứng minh $∠ ((S B C), (A B C)) = ∠ S M A = 60 °$

$\Rightarrow S A = A M \sqrt{3} = \frac{3}{2}$ . Đây là khối chóp có cạnh bên

vuông góc đáy nên bán kính mặt cầu ngoại tiếp được tính là: $R^{2} = {(\frac{S A}{2})}^{2} + {(\frac{2 A M}{3})}^{2} = \frac{43}{48} \Rightarrow S = 4 {πR}^{2} = \frac{43 π}{12}$ .

Câu 2

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho ba điểm A(0;1;1), B(3;0;-1), C(0;21;-19) và mặt cầu $(S) : {(x - 1)}^{2} + {(y - 1)}^{2} + {(z - 1)}^{2} = 1$ . M(a;b;c) là điểm thuộc mặt cầu (S) sao cho biểu thức $T = 3 M A^{2} + 2 M B^{2} + M C^{2}$ đạt giá trị nhỏ nhất. Tính tổng a + b + c.

A. a + b + c = 0

B. a + b + c = 12

C. a + b + c = $\frac{12}{5}$

D. a + b + c = $\frac{15}{4}$

Lời giải

Đáp án D

Gọi điểm $I (x; y; z)$ sao cho $3 \bar{I A} + 2 \bar{I B} + \bar{I C} = \bar{0}$ suy ra điểm I(1;4;-3)

Xét mặt cầu $(S) : {(x - 1)}^{2} + {(y - 1)}^{2} + {(z - 1)}^{2} = 1$ có tâm E(1;1;1) và bán kính R = 1.

Suy ra $\bar{I E} = (0; - 3; 4) \Rightarrow I E = 5 > R = 1$ . Ta có $T = 3 {\bar{M A}}^{2} + 2 . {\bar{M B}}^{2} + {\bar{M C}}^{2} = 3 . {(\bar{M I} + \bar{I A})}^{2} + 2 . {(\bar{M I} + \bar{I B})}^{2} + {(\bar{M I} + \bar{I C})}^{2}$

$= 6 . M I^{2} + 2 . \bar{M I} . (3 \bar{I A} + 2 \bar{I B} + \bar{I C}) + 3 I A^{2} + 2 I B^{2} + I C^{2} = 6 M I^{2} + 3 I A^{2} + 2 I B^{2} + I C^{2}$ .

Để tổng T đạt giá trị nhỏ nhất khi và chỉ khi MI nhỏ nhất vì tổng $3 I A^{2} + 2 I B^{2} + I C^{2}$ không đổi. Suy ra M, E, I thẳng hàng mà IE = 5 và EM = 1 nên $\Rightarrow 5 . \bar{E M} = \bar{E I}$ .

Lại có $\bar{E I} = (0; 3; - 4)$ và $\bar{E M} = (a - 1; b - 1; c - 1)$ suy ra $\{\begin{cases} a = 1 \\ 5 (b - 1) = 3 \\ 5 (c - 1) = - 4 \end{cases} \Rightarrow a + b + c = \frac{15}{4} .$

Câu 3

Cho hình chóp S.ABCDcó đáy ABCD là hình vuông cạnh a, SA $⊥$ (ABCD), SA = $a \sqrt{6}$ . Gọi là góc giữa SC và mp (ABCD). Chọn khẳng định đúng trong các khẳng định sau?

A. $\cos α = \frac{\sqrt{3}}{3}$

B. $α = 60 °$

C. $α = 45 °$

D. $α = 30 °$

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

Câu 4

Cho hình phẳng (H) giới hạn bởi các đường $y = \sqrt{\ln x}, y = 0, x = 1 v à x = k (k > 1)$ . Gọi $V_{k}$ là thể tích khối tròn xoay thu được khi quay hình (H) quanh trục Ox. Biết rằng $V_{k} = π$ , hãy chọn khẳng định đúng?

A. 3 < k < 4

B. 1 < k < 2

C. 2 < k < 3

D. 4 < k < 5

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

Câu 5

Cho đường tròn tâm O đường kính AB = 8. Trên AB lấy 2 điểm M, N đối xứng nhau qua O sao cho MN = 4. Qua M, N kẻ 2 dây cung PQ và EF cùng vuông góc với AB. Tính diện tích S phần giới hạn bới đường tròn và 2 dây cung PQ, EF (phần chứa điểm O ).

A. $S = \frac{16}{3} π + 8 \sqrt{3}$

B. $S = 8 π + 5$

C. $S = 12 π - 7$

D. $S = 6 π + 8 \sqrt{3}$

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

Câu 6

Một hãng dược phẩm cần một số lọ đựng thuốc dạng hình trụ với dung tích $16 π {cm}^{3}$ . Tính bán kính đáy R của lọ để ít tốn nguyên liệu sản xuất lọ nhất.

A. $R = 2 c m$

B. $R = 1, 6 c m$

C. $R = π c m$

D. $R = \frac{16}{π} c m$

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

Câu 7

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho bốn điểm A(1;0;0), B(0;3;0), C(0;0;2), D(1;3;-2). Hỏi có tất cả bao nhiêu mặt phẳng cách đều 5 điểm O, A, B, C, D (O là gốc tọa độ )?

A. 5 mặt phẳng

B. 4 mặt phẳng

C. Có vô số mặt phẳng

D. 7 mặt phẳng

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

Xem thêm các câu hỏi khác »

Hỏi bài tập

Đăng ký gói thi VIP

VIP +1 tháng ( 199,000 VNĐ )

VIP +1 - Luyện thi tất cả các đề có trên Website trong 1 tháng

Hơn 100K đề thi thử, đề minh hoạ, chính thức các năm
Với 2tr+ câu hỏi theo các mức độ Nhận biết, Thông hiểu, Vận dụng
Tải xuống đề thi [DOCX] với đầy đủ đáp án
Xem bài giảng đính kèm củng cố thêm kiến thức
Bao gồm tất cả các bậc từ Tiểu học đến Đại học
Chặn hiển thị quảng cáo tăng khả năng tập trung ôn luyện

Mua ngay

VIP +3 tháng ( 299,000 VNĐ )

VIP +3 - Luyện thi tất cả các đề có trên Website trong 3 tháng

Hơn 100K đề thi thử, đề minh hoạ, chính thức các năm
Với 2tr+ câu hỏi theo các mức độ Nhận biết, Thông hiểu, Vận dụng
Tải xuống đề thi [DOCX] với đầy đủ đáp án
Xem bài giảng đính kèm củng cố thêm kiến thức
Bao gồm tất cả các bậc từ Tiểu học đến Đại học
Chặn hiển thị quảng cáo tăng khả năng tập trung ôn luyện

Mua ngay

VIP +6 tháng ( 399,000 VNĐ )

VIP +6 - Luyện thi tất cả các đề có trên Website trong 6 tháng

Hơn 100K đề thi thử, đề minh hoạ, chính thức các năm
Với 2tr+ câu hỏi theo các mức độ Nhận biết, Thông hiểu, Vận dụng
Tải xuống đề thi [DOCX] với đầy đủ đáp án
Xem bài giảng đính kèm củng cố thêm kiến thức
Bao gồm tất cả các bậc từ Tiểu học đến Đại học
Chặn hiển thị quảng cáo tăng khả năng tập trung ôn luyện

Mua ngay

VIP +12 tháng ( 499,000 VNĐ )

VIP +12 - Luyện thi tất cả các đề có trên Website trong 12 tháng

Hơn 100K đề thi thử, đề minh hoạ, chính thức các năm
Với 2tr+ câu hỏi theo các mức độ Nhận biết, Thông hiểu, Vận dụng
Tải xuống đề thi [DOCX] với đầy đủ đáp án
Xem bài giảng đính kèm củng cố thêm kiến thức
Bao gồm tất cả các bậc từ Tiểu học đến Đại học
Chặn hiển thị quảng cáo tăng khả năng tập trung ôn luyện

Mua ngay

Cho hình chóp S.ABC có đáy là tam giác đều cạnh bằng 1, SA vuông góc với đáy, góc giữa mặt bên (SBC) và đáy bằng 60°. Diện tích mặt cầu ngoại tiếp hình chóp S.ABC bằng bao nhiêu?

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho ba điểm A(0;1;1), B(3;0;-1), C(0;21;-19) và mặt cầu S:x-12+y-12+z-12=1. M(a;b;c) là điểm thuộc mặt cầu (S) sao cho biểu thức T=3MA2+2MB2+MC2 đạt giá trị nhỏ nhất. Tính tổng a + b + c.

Cho hình chóp S.ABCDcó đáy ABCD là hình vuông cạnh a, SA⊥(ABCD), SA = a6. Gọi là góc giữa SC và mp (ABCD). Chọn khẳng định đúng trong các khẳng định sau?

Cho hình phẳng (H) giới hạn bởi các đường y=lnx,y=0,x=1 và x=kk>1. Gọi Vk là thể tích khối tròn xoay thu được khi quay hình (H) quanh trục Ox. Biết rằng Vk=π, hãy chọn khẳng định đúng?

Cho đường tròn tâm O đường kính AB = 8. Trên AB lấy 2 điểm M, N đối xứng nhau qua O sao cho MN = 4. Qua M, N kẻ 2 dây cung PQ và EF cùng vuông góc với AB. Tính diện tích S phần giới hạn bới đường tròn và 2 dây cung PQ, EF (phần chứa điểm O ).

Một hãng dược phẩm cần một số lọ đựng thuốc dạng hình trụ với dung tích 16π cm3. Tính bán kính đáy R của lọ để ít tốn nguyên liệu sản xuất lọ nhất.

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho bốn điểm A(1;0;0), B(0;3;0), C(0;0;2), D(1;3;-2). Hỏi có tất cả bao nhiêu mặt phẳng cách đều 5 điểm O, A, B, C, D (O là gốc tọa độ )?

VIP +1 tháng ( 199,000 VNĐ )

VIP +3 tháng ( 299,000 VNĐ )

VIP +6 tháng ( 399,000 VNĐ )

VIP +12 tháng ( 499,000 VNĐ )

🔥 Đề thi HOT:

CHỌN BỘ SÁCH BẠN MUỐN XEM

Đăng ký

Đăng nhập

Quên mật khẩu

Cho hình chóp S.ABC có đáy là tam giác đều cạnh bằng 1, SA vuông góc với đáy, góc giữa mặt bên (SBC) và đáy bằng 60 $°$ . Diện tích mặt cầu ngoại tiếp hình chóp S.ABC bằng bao nhiêu?

Cho hình chóp S.ABCDcó đáy ABCD là hình vuông cạnh a, SA $⊥$ (ABCD), SA = $a \sqrt{6}$ . Gọi là góc giữa SC và mp (ABCD). Chọn khẳng định đúng trong các khẳng định sau?

Cho hình phẳng (H) giới hạn bởi các đường $y = \sqrt{\ln x}, y = 0, x = 1 v à x = k (k > 1)$ . Gọi $V_{k}$ là thể tích khối tròn xoay thu được khi quay hình (H) quanh trục Ox. Biết rằng $V_{k} = π$ , hãy chọn khẳng định đúng?

Một hãng dược phẩm cần một số lọ đựng thuốc dạng hình trụ với dung tích $16 π {cm}^{3}$ . Tính bán kính đáy R của lọ để ít tốn nguyên liệu sản xuất lọ nhất.