Cho tam giác \(SAB\) vuông tại \(A,\,\,\angle ABS = {60^0}\). Phân giác của góc \(\angle ABS\) cắt\(SA\) tại \(I\). Vẽ nửa đường tròn tâm \(I\), bán kính \(IA\) (như hình vẽ). Cho miền tam giác \(SAB\) và nửa hình tròn quay xung quanh trục \(SA\) tạo nên các khối tròn xoay có thể tích tương ứng là \({V_1},\,\,{V_2}\). Khẳng định nào sau đây là đúng?
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiQuay miền tam giác \(SAB\) quanh cạnh \(SA\) ta được khối nón có chiều cao \(h = SA\), bán kính đáy \(R = AB\).
\( \Rightarrow {V_1} = \dfrac{1}{3}\pi .A{B^2}.SA\)
Quay nửa hình tròn quanh cạnh \(SA\) ta được khối cầu có bán kính \(IA\).
Áp dụng tính chất đường phân giác ta có: \(\dfrac{{IA}}{{IS}} = \dfrac{{AB}}{{SB}} = \cos {60^0} = \dfrac{1}{2} \Rightarrow IA = \dfrac{1}{2}IS \Rightarrow IA = \dfrac{1}{3}SA\)
\( \Rightarrow {V_2} = \dfrac{4}{3}\pi .I{A^3} = \dfrac{4}{3}\pi \dfrac{{S{A^3}}}{{27}} = \dfrac{{4\pi S{A^3}}}{{81}}\)
\( \Rightarrow \dfrac{{{V_1}}}{{{V_2}}} = \dfrac{{\dfrac{1}{3}\pi .A{B^2}.SA}}{{\dfrac{{4\pi S{A^3}}}{{81}}}} = \dfrac{{27}}{4}.\dfrac{{A{B^2}}}{{S{A^2}}} = \dfrac{{27}}{4}{\left( {\dfrac{{AB}}{{SA}}} \right)^2} = \dfrac{{27}}{4}{\left( {\cot {{60}^0}} \right)^2} = \dfrac{{27}}{4}{\left( {\dfrac{1}{{\sqrt 3 }}} \right)^2} = \dfrac{9}{4}\).
Chọn D.
Đề thi thử THPT QG năm 2022 môn Toán
Trường THPT Long Trường