Cho hình trụ có hai đáy là hình tròn tâm \(O\) và \({O}'\), chiều cao \(h=a\sqrt{3}\). Mặt phẳng đi qua tâm \(O\) và tạo với \(O{O}'\) một góc \(30{}^\circ \), cắt hai đường tròn tâm \(O\) và \(O'\) tại bốn điểm là bốn đỉnh của một hình thang có đáy lớn gấp đôi đáy nhỏ và diện tích bằng \(3{{a}^{2}}.\) Thể tích của khối trụ được giới hạn bởi hình trụ đã cho bằng
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiGiả sử \(ABCD\)là hình thang mà đề bài đề cập (\)BC\)đáy lớn, \(AD\)đáy nhỏ) và \(r\) là bán kính đáy của hình trụ.
Theo đề:
\(\left\{ \begin{align} & BC=2r \\ & BC=2AD \\ \end{align} \right.\)
\(\Rightarrow AD=r\)
Kẻ \({O}'I\bot AD\) \(\Rightarrow AD\bot \left( O{O}'I \right)\)\(\Rightarrow \left( ABCD \right)\bot \left( O{O}'I \right)\)
Suy ra góc giữa \(O{O}'\) và \(\left( ABCD \right)\)là góc \(\widehat{{O}'OI}\). Theo đề \(\widehat{{O}'OI}=30{}^\circ \)
\(\cos \widehat{{O}'OI}=\frac{O{O}'}{OI}\Leftrightarrow OI=\frac{O{O}'}{\cos 30{}^\circ }=\frac{a\sqrt{3}}{\frac{\sqrt{3}}{2}}=2a\).
Ta có: \({{S}_{ABCD}}=\frac{\left( AD+BC \right).IO}{2}\Leftrightarrow 3{{a}^{2}}=\frac{\left( r+2r \right).2a}{2}\Leftrightarrow r=a\).
Thể tích của khối trụ là \(V=\pi {{r}^{2}}h=\pi {{a}^{2}}.a\sqrt{3}=\pi {{a}^{3}}\sqrt{3}\).
Chọn B.
Đề thi thử tốt nghiệp THPT môn Toán năm 2023
Trường THPT Vụ Bản