Chiều cao của khối trụ có thể tích lớn nhất nội tiếp trong hình cầu có bán kính R là
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiGiả sử hình cầu có tâm là I và có bán kính là R, khối trụ có tâm của hai đáy là A, B.
Gọi r h, là bán kính và chiều cao của khối trụ\((0<h=2 I A<2 R)\)
\(r=\sqrt{R^{2}-A I^{2}}=\sqrt{R^{2}-\frac{h^{2}}{4}}\)
Thể tích khối trụ là \(V=\pi r^{2} h=\pi\left(R^{2}-\frac{h^{2}}{4}\right) h=\pi\left(R^{2} h-\frac{h^{3}}{4}\right)\)
Xét hàm số \(f(h)=R^{2} h-\frac{h^{3}}{4} \text { vói } 0<h<2 R\)
\(f^{\prime}(h)=R^{2}-\frac{3}{4} h^{2} ; f^{\prime}(h)=0\)
\(\Leftrightarrow h=\frac{2 \sqrt{3}}{3} R\)
Bảng biến thiên
Dựa vào bảng biến thiên ta thấy thể tích của khối trụ lớn nhất khi và chỉ khi \(h=\frac{2 \sqrt{3}}{3} R\)
Đề thi thử tốt nghiệp THPT QG môn Toán năm 2020
Trường THPT Chuyên Trần Phú lần 2