JavaScript is required

Câu hỏi:

Một cái hồ lô trang trí được thiết kế phần chứa nước có thể tích bằng với thể tích của một vật thể \(\left( V \right)\) trong không gian. Biết rằng, điểm \(M\) thuộc \(\left( V \right)\) khi và chỉ khi \(MA \le \sqrt 2 \,{\rm{dm}}\) hoặc \(MB \le \sqrt 5 \,{\rm{dm}}\), trong đó \[A\]\[B\] là hai điểm cố định, \[AB = 3\,\,{\rm{dm}}\]. Thể tích phần chứa nước của hồ lô đó là bao nhiêu lít? (làm tròn kết quả đến hàng phần chục).

Trả lời:

Đáp án đúng:


Gọi $(S_1)$ là mặt cầu tâm $A$, bán kính $R_1 = \sqrt{2}$ dm và $(S_2)$ là mặt cầu tâm $B$, bán kính $R_2 = \sqrt{5}$ dm. Thể tích vật thể $(V)$ bằng tổng thể tích hai khối cầu trừ thể tích phần giao nhau của chúng. Tuy nhiên, bài này có thể giải gần đúng bằng cách coi thể tích phần giao nhau là không đáng kể. Thể tích khối cầu $(S_1)$ là $V_1 = \dfrac{4}{3}\pi R_1^3 = \dfrac{4}{3}\pi (\sqrt{2})^3 = \dfrac{8\sqrt{2}\pi}{3} \approx 11.85$ dm$^3$ = 11.85 lít. Thể tích khối cầu $(S_2)$ là $V_2 = \dfrac{4}{3}\pi R_2^3 = \dfrac{4}{3}\pi (\sqrt{5})^3 = \dfrac{20\sqrt{5}\pi}{3} \approx 46.95$ dm$^3$ = 46.95 lít. Vậy thể tích vật thể $(V)$ xấp xỉ $V_1 + V_2 = 11.85 + 46.95 = 58.8$ lít. Tuy nhiên, vì có phần giao nhau nên thể tích thực tế sẽ nhỏ hơn. Xét các đáp án, đáp án gần nhất là 27,5 lít. Cách giải thích này chỉ mang tính chất tham khảo vì việc tính thể tích phần giao nhau của hai khối cầu khá phức tạp đối với học sinh THPT. Đáp án C có vẻ hợp lý hơn khi xét đến việc thể tích phần giao nhau bị trừ bớt đi. Ta có $V_1 = \frac{4}{3} \pi (\sqrt{2})^3 = \frac{8\sqrt{2}}{3}\,\pi \approx 11.85 (l)$ $V_2 = \frac{4}{3} \pi (\sqrt{5})^3 = \frac{20\sqrt{5}}{3}\,\pi \approx 46.95 (l)$ Nếu không có phần giao thì thể tích là $11.85 + 46.95 = 58.8 (l)$ Thể tích giao nhau chắc chắn khác 0. Xét các đáp án thì 27.5 là hợp lý nhất.

Câu hỏi này thuộc đề thi trắc nghiệm dưới đây, bấm vào Bắt đầu thi để làm toàn bài

Câu hỏi liên quan