Một bình đựng nước dạng hình nón (không có đáy) đựng đầy nước. Người ta thả vào đó một khối cầu có đường kính bằng chiều cao của bình nước và đo được thể tích nước tràn ra ngoài là \(18\pi \,d{m^3}\). Biết khối cầu tiếp xúc với tất cả các đường sinh của hình nón và đúng một nửa khối cầu chìm trong nước. Tính thể tích nước còn lại trong bình.
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiGọi bán kính khối cầu là R ta có: \(18\pi = \frac{1}{2}{V_c} = \frac{1}{2}.\frac{4}{3}\pi {R^3} \Leftrightarrow R = 3dm\)
Khi đó chiều cao hình nón \(h = OS = 2R = 6dm\)
Xét tam giác OSE vuông tại O, đường cao OA nên \(\frac{1}{{O{A^2}}} = \frac{1}{{S{O^2}}} + \frac{1}{{O{E^2}}} \Leftrightarrow \frac{1}{{O{E^2}}} = \frac{1}{{O{A^2}}} - \frac{1}{{S{O^2}}} = \frac{1}{{{3^2}}} - \frac{1}{{{6^2}}} = \frac{1}{{12}} \Rightarrow O{E^2} = 12 \Leftrightarrow OE = 2\sqrt 3 dm\)
Thể tích khối nón: \({V_n} = \frac{1}{3}\pi O{E^2}.OS = \frac{1}{3}\pi {\left( {2\sqrt 3 } \right)^2}.6 = 24\pi d{m^3}\)
Thể tích nước còn lại là: \(V = 24\pi - 18\pi = 6\pi \,d{m^3}\)
Đề thi thử THPT QG môn Toán năm 2019
Trường THPT Chuyên Thái Nguyên lần 2