Một vật có kích thước và hình dáng như hình vẽ dưới đây. Đáy là hình tròn giới hạn bởi đường tròn \(x^2+y^2=16\) (nằm trong mặt phẳng Oxy), cắt vật bởi các mặt phẳng vuông góc với trục Ox ta được thiết diện là hình vuông. Thể tích của vật thể là
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiĐường tròn x2+y2=16 có tâm O(0;0) và bán kính R=4.
Gọi thiết diện cắt trục Ox tại điểm H(x;0)(−4<x<4) thì OH=x và thiết diện cắt đường tròn đáy tại A,B (hình vẽ)
Suy ra OA=4.
Xét tam giác vuông OAH có
\( HA = \sqrt {O{A^2} - O{H^2}} = \sqrt {16 - {x^2}} \Rightarrow AB = 2\sqrt {16 - {x^2}} \)
Diện tích thiết diện là
\( S = A{B^2} = {\left( {2\sqrt {16 - {x^2}} } \right)^2} = 4\left( {16 - {x^2}} \right)\)
Thể tích vật thể là \( V = \mathop \smallint \limits_{ - 4}^4 4\left( {16 - {x^2}} \right)dx\)