Cho hình vuông ABCDABCD cạnh bằng 11, điểm MM là trung điểm CDCD. Cho hình vuông ABCDABCD (tất cả các điểm trong của nó) quay quanh trục là đường thẳng AMAM ta được một khối tròn xoay. Tính thể tích của khối tròn xoay đó.
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiKhi quay hình vuông ABCD quanh AM ta được :
+) 1 khối nón đỉnh A, đường cao AN, bán kính đáy NB (V1)(V1).
+) 1 khối nón cụt tâm N, P (V2)(V2) - 1 khối nón đỉnh M, đường cao MP, bán kính đáy PC (V3)(V3).
Ta có: ΔABN∼ΔMAD(g.g)⇒ANDM=ABAM⇒AN=12.1√12+(12)2=1√5ΔABN∼ΔMAD(g.g)⇒ANDM=ABAM⇒AN=12.1√12+(12)2=1√5.
⇒BN=√AB2−AN2=√1−15=2√5⇒BN=√AB2−AN2=√1−15=2√5.
⇒V1=13π.(2√5)2.1√5=4√5π75⇒V1=13π.(2√5)2.1√5=4√5π75
Ta có ΔMPC∼ΔANB(g.g)⇒PCNB=MCAB=MPAN=12⇒{PC=12NB=1√5MP=12AN=12√5ΔMPC∼ΔANB(g.g)⇒PCNB=MCAB=MPAN=12⇒⎧⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎨⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎩PC=12NB=1√5MP=12AN=12√5.
⇒NP=MN+MP=AM−AN+MP=√52−1√5+12√5=2√55⇒NP=MN+MP=AM−AN+MP=√52−1√5+12√5=2√55.
⇒V2=13π(PC2+BN2+PC.BN).NP=π3(15+45+1√5.2√5).2√55=14√575π⇒V2=13π(PC2+BN2+PC.BN).NP=π3(15+45+1√5.2√5).2√55=14√575π.
V3=13πMP.PC2=π3.12√5.(1√5)2=√5π150V3=13πMP.PC2=π3.12√5.(1√5)2=√5π150.
Vậy thể tích khối tròn xoay tạo thành khi quay hình vuông ABCD quanh cạnh AM là
V=V1+V2−V3=4√5π75+14√575π−√5π150=7√530πV=V1+V2−V3=4√5π75+14√575π−√5π150=7√530π.
Chọn B.