Cho hình thang vuông ABCD tại A và D, AD = CD = a, AB = 2a. Quay hình thang ABCD xung quanh đường thẳng CD. Thể tích khối tròn xoay thu được là
A. 5 πa 3 3
B. 7 πa 3 3
C. 4 πa 3 3
D. πa 3
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Chọn đáp án A
Gọi (T) là khối trụ có đường cao là 2a, bán kính đường tròn đáy là a và (N) là khối nón có đường cao là a, bán kính đường tròn đáy là a
Đáp án A
Gọi V là thể tích của khối tròn xoay cần tính, khi đó V = V 1 − V 2 với
V1 là thể tích khối trụ có chiều cao h 1 = A B , bán kính R = A D → V 1 = π R 2 h 1 = 2 π a 3
V 2 là thể tích khối trụ có chiều cao h 1 = A B − C D , bán kính R = A D → V 2 = 1 3 π r 2 h 2 = π a 3 3
Vậy thể tích cần tính là V = V 1 − V 2 = 2 π a 3 − π a 3 3 = 5 π a 3 3
Khi quay quanh CD sẽ tạo ra hình khối gồm 2 khối:
- Khối trụ chiều cao \(AB=a\) bán kính đáy \(r=AD=a\Rightarrow V_1=\pi.AB^2.AD^2=\pi a^3\)
- Khối nón chiều cao \(CH=\dfrac{1}{2}CD=a\) bán kính đáy \(BH=AD=a\Rightarrow V_2=\dfrac{1}{3}\pi.a^2.a=\dfrac{\pi a^3}{3}\)
\(\Rightarrow V=V_1+V_2=\pi a^3+\dfrac{\pi a^3}{3}=\dfrac{4\pi a^3}{3}\)
Chọn C.
Phương pháp
Sử dụng các công thức tính thể tích sau:
+) Thể tích khối nón bán kính đáy r, đường cao h là
Gọi A’, B’ lần lượt các điểm đối xứng A, B qua CD. H là trung điểm của BB’, ta dễ dàng chứng minh được C là trung điểm của AA’.
Gọi V1 là thể tích khối nón có chiều cao CD, bán kính đáy AC.
V2 là thể tích khối nón cụt có chiều cao CH, bán kính đáy nhỏ BH, bán kính đáy lớn AC.
V3 là thể tích khối nón có chiều cao CH, bán kính đáy BH.