8D. Bài toán vận dụng về khối nón – trụ – cầu
8D. BÀI TOÁN VẬN DỤNG
VỀ KHỐI NÓN – KHỐI TRỤ - KHỐI CẦU
Dạng 129. Bài toán vận dụng về khối nón
Câu 01. Người ta đặt được vào một hình nón hai khối cầu có bán kính lần lượt là a và
2a sao cho các khối cầu đều tiếp xúc với mặt xung quanh của hình nón, hai khối cầu
tiếp xúc với nhau và khối cầu lớn tiếp xúc với đáy của hình nón. Tính bán kính đáy r
của hình nón đã cho.
8a
4a
A. r
.
B. r 2 a .
C. r 2 2 a .
D. r
.
3
3
Câu 02. Một vật N1 có dạng hình nón có chiều cao bằng 40 cm . Người ta cắt vật N1
bằng một mặt cắt song song với mặt đáy của nó để được một hình nón nhỏ N 2 có
1
thể tích N1 . Tính chiều cao h của hình nón N 2 .
8
A. h 5 cm . B. h 10 cm .
C. h 20 cm .
D. h 40 cm .
Câu 03. Một bình đựng nước dạng hình nón (không có đáy), đựng đầy nước. Biết
rằng chiều cao của bình gấp 3 lần bán kính đáy của nó. Người ta thả vào đó một khối
16
(dm3 ) . Biết rằng một mặt của khối
trụ và đo được thể tích nước tràn ra ngoài là
9
trụ nằm trên mặt đáy của nón (như hình dưới) và khối trụ có chiều cao bằng đường
kính đáy của hình nón. Tính diện tích xung quanh Sxq của bình nước.
thể tích bằng
A. Sxq
9 10
(dm3 ) .
2
B. Sxq 4 10(dm3 ) .
4
(dm 3 ) .
2
Câu 04. Khi sản xuất hộp mì tôm, các nhà sản xuất luôn để một khoảng trống ở dưới
đáy hộp để nước chảy xuống dưới và ngấm vào vắt mì, giúp mì chín. Hình vẽ dưới
mô tả cấu trúc của một hộp mình tôm (hình vẽ chỉ mang tính chất minh họa). Vắt mì
tôm có hình một khối trụ, hộp mì tôm có dạng hình nón cụt được cắt ra bởi hình nón
có chiều cao 9cm và bán kính đáy 6 cm . Nhà sản xuất đang tìm cách để sao cho vắt
C. Sxq 4 (dm 3 ) .
D. Sxq
mì tôm có thể tích lớn nhất trong hộp với mục địch thu hút khách hàng. Tìm thể tích
lớn nhất đó?
A. V 36 .
File word liên hệ qua
B. V 54 .
C. V 48 .
Facebook: www.facebook.com/VanLuc168
D. V
81
.
2
[ Nguyễn Văn Lực ] | 23
8D. Bài toán vận dụng về khối nón – trụ – cầu
Câu 05. Hoàn có một tấm bìa hình tròn như hình vẽ, Hoàn muốn biến hình tròn đó
thành một hình cái phễu hình nón. Khi đó Hoàn phải cắt bỏ hình quạt tròn AOB rồi
dán hai bán kính OA và OB lại với nhau (diện tích chỗ dán nhỏ không đáng kể). Gọi
x là góc ở tâm hình quạt tròn dùng làm phễu. Tìm x để thể tích phễu lớn nhất.
A. x
2 6
.
3
B. x
3
.
C. x
2
.
D. x
4
.
Câu 06. Cho hình nón tròn xoay có đỉnh S và đáy là đường tròn C O; R với
R a a 0 , SO 2a , O SO thỏa mãn OO x 0 x 2a , mặt phẳng
vuông góc với SO tại O cắt hình nón tròn xoay theo giao tuyến là đường tròn C .
Tìm x để thể tích khối nón đỉnh O đáy là đường tròn C đạt giá trị lớn nhất.
A. x
a
.
2
B. x a .
C. x
a
.
3
D. x
2a
.
3
Câu 07. Giá trị lớn nhất Vmax của thể tích khối nón nội tiếp trong khối cầu có bán kính
R .
A. Vmax
1
R3 .
3
B. Vmax
4
R3 .
3
4 2
32
R3 .
R3 .
D. Vmax
9
81
Câu 08. Một đĩa tròn bằng thép trắng có bán kính bằng R . Người ta phải cắt đĩa theo
một hình quạt, sau đó gấp lại thành hình nón để làm một cái phễu. Cung tròn của
hình quạt bị cắt đi phải bằng bao nhiêu độ để thể tích cái phễu lớn nhất?
A. 66o .
B. 294 o .
C. 12, 56 o .
D. 2, 8 o .
C. Vmax
Dạng 130. Bài toán vận dụng về khối trụ
Câu 09. Cần phải thiết kế các thùng dạng hình trụ có nắp đậy để đựng nước sạc có
dung tích V cm 3 . Hỏi bán kính R của đáy trụ nhận giá trị nào sau đây để tiết kiệm
vật liệu nhất?
A. R 3
V
.
4
B. R 3
V
.
C. R 3
3V
.
2
D. R 3
V
.
2
Câu 10. Khi sản xuất vỏ lon sữa bò hình trụ, các nhà thiết kế luôn đặt mục tiêu sao
cho chi phí nguyên liệu làm vỏ lon là ít nhất, tức là diện tích toàn phần của hình trụ là
nhỏ nhất. Hỏi muốn thể tích khối trụ đó bằng 2 và diện tích toàn phần phần hình trụ
nhỏ nhất thì bán kính R của đáy gần số nào nhất?
A. R 0, 5 .
B. R 0, 6 .
C. R 0, 8 .
D. R 0, 7 .
Câu 11. Một nhà sản xuất cần thiết kế một thùng sơn dạng hình trụ có nắp đậy với
dung tích 10000 cm3 . Biết rằng bán kính của nắp đậy sao cho nhà sản xuất tiết kiệm
nguyên vật liệu nhất có giá trị là . Hỏi giá trị gần với giá trị nào nhất dưới đây?
A. a 11.677 . B. a 11.674 . C. a 11.676 . D. a 11.675 .
File word liên hệ qua
Facebook: www.facebook.com/VanLuc168
[ Nguyễn Văn Lực ] | 24
8D. Bài toán vận dụng về khối nón – trụ – cầu
Câu 12. Trong ngày trung thu, bố bạn Nam
đem về cho bạn Nam một chiếc bánh trung
thu. Nam rất vui vẻ vì điều đó, tuy nhiên để
kích thích tinh thần toán học của bạn Nam,
bố bạn Nam đưa ra một bài toán như sau:
Giả sử chiếc bánh có hình trụ đứng, đày là hình tròn đường kính 12 cm , chiều cao
2 cm . Bạn Nam phải cắt chiếc bánh thành 3 phần bằng nhau, cách cắt phải tuân thủ
quy tắc. Nam chỉ được cắt đúng hai nhát, mặt phẳng 2 nhát dao phải vuông góc với
đáy và song song với nhau. Như vậy, theo cách cắt thì sẽ có hai miếng giống nhau và
một việc khác hình thù, 3 miếng có cùng chung thể tích. Hỏi khoảng cách giữa 2 mặt
phẳng nhát cắt gần nhất với giá trị bao nhiêu ?
A. 3, 5 cm .
B. 3 cm .
C. 3, 2 cm .
D. 3, 44 cm .
Câu 13. Một hình trụ tròn xoay bán kính R 1 . Trên 2 đường tròn đáy O và O ’
lấy A và B sao cho AB 2 và góc giữa AB và trục OO ’ bằng 300 .
Xét hai khẳng định:
I : Khoảng cách giữa O ’O và AB bằng
II : Thể tích của khối trụ là V
3
2
3
Mệnh đề nào sau đây là đúng?
A. Chỉ I đúng.
B. Chỉ II đúng.
C. Cả I và II đều sai.
D. Cả I và II đều đúng.
Câu 14. Một miếng bìa hình chữ nhật có các kính thước 2a và 4a . Uốn cong tấm bìa
theo bề rộng (hình vẽ) để được hình trụ không đáy. Ký hiệu V là thể tích của khối trụ
tạo ra. Mệnh đề nào sau đây đúng?
4a3
a3
3
3
A. V 4 a .
B. V 16 a .
C. V
.
D. V
.
16
Câu 15. Một người gò một tấm nhôm hình chử nhật có chiều dài 4 m và chiều rộng
2 m thành một cái thùng hình trụ đặt trên nền nhà để đựng lúa. Nếu gò tấm nhôm
theo chiều dài (Trục đứng là chiều rộng) thì số lúa đựng được như thế nào so với tấm
nhôm được gò theo chiều rộng (Trục đứng là chiều dài)?
2m
4m
Gò theo chiều rộng
A. Số lúa đựng được bằng nhau.
C. Số lúa đựng được gấp hai lần.
File word liên hệ qua
Gò theo chiều dài
B. Số lúa đựng được bằng một nữa.
D. Số lúa đựng được gấp bốn lần.
Facebook: www.facebook.com/VanLuc168
[ Nguyễn Văn Lực ] | 25
8D. Bài toán vận dụng về khối nón – trụ – cầu
Câu 16. Bé Thảo có một tấm bìa có chiều dài 20 cm , chiều rộng 1 cm. Bé muốn gấp
một cái hộp nhỏ xinh để bỏ kẹp tóc vào hộp đó tặng quà cho mẹ ngày 20 tháng 10 .
Anh Phương đã chỉ cho bé hai cách gấp hộp.
Cách thứ nhất: là bé cuốn tấm bìa thành một cái hộp hình trụ không có 2
đáy có thể tích V1 .
Cách thứ hai: là bé gập tấm bìa một hình hộp chữ nhật có thể tích V2 có các
kích thước như hình vẽ. Hãy tìm tỉ số thể tích của 2 hộp để biết được gấp
theo cách nào sẽ có thể tích lớn hơn.
A.
V1 4
.
V2
B.
V1
4 .
V2
C.
V1 1
.
V2 4
D.
V1
4 .
V2
Câu 17. Người ta xếp 7 viên bi có cùng bán kính r vào một cái lọ hình trụ sao cho tất
cả các viên bi đều tiếp xúc với đáy, viên bi nằm chính giữa tiếp xúc với 6 viên bi
xung quanh và mỗi viên bi xung quanh đều tiếp xúc với các đường sinh của lọ hình
trụ. Tính diện tích đáy của cái lọ hình trụ.
A. 16 r 2 .
B. 18 r 2 .
C. 9 r 2 .
D. 36 r 2
Câu 18. Từ 37, 26 cm 3 thủy tinh. Người ta làm một chiếc cốc hình trụ có đường kính
8 cm với đáy cốc dày 1, 5 cm , thành xung quanh cốc dày 0, 2 cm . Tính chiều cao của
chiếc cốc.
A. 10 cm.
B. 8 cm.
C. 15 cm.
D. 12 cm.
Câu 19. Người ta cần đổ một ống bi thoát nước hình trụ với chiều cao 200 cm và độ
dày của thành bi là 10 cm và đường kính của bi là 60 cm . Tính lượng bê tông cần phải
đổ của bi đó là.
A. 0,1 m3 .
B. 0,18 m3 .
C. 0,14 m3 .
D. V m3 .
Câu 20. Một đội xây dựng cần hoàn thiện một hệ thống cột tròn của một cửa hàng
kinh doanh gồm 17 chiếc. Trước khi hoàn thiện mỗi chiếc cột là một khối bê tông cốt
thép hình lặng tự luc giác đều có cạnh 14 cm; sau khi hoàn thiện (bằng cách trát thêm
vữa tổng hợp vào xung quanh) mỗi cột là một khối trụ có đường kính đáy bằng 30
cm. Biết chiều cao của mỗi cột trước và sau khi hoàn thiện là 390 cm. Tính lượng vữa
hỗn hợp cần dùng (tính theo đơn vị m3, làm tròn đến 1 chữ số thập phân sau dấu
phẩy).
A. 1, 3 m3 .
B. 2, 0 m3 .
C. 1, 2 m3 .
D. 1, 9 m3 .
File word liên hệ qua
Facebook: www.facebook.com/VanLuc168
[ Nguyễn Văn Lực ] | 26
8D. Bài toán vận dụng về khối nón – trụ – cầu
Dạng 131. Bài toán vận dụng về khối cầu
Câu 21. Khi thiết kế vỏ lon sữa bò hình trụ các nhà thiết kế luôn đặt mục tiêu sao cho
chi phí làm vỏ lon là nhỏ nhất. Muốn thể tích khối trụ đó bằng V mà diện tích toàn
phần của hình trụ nhỏ nhất thì bán kính R của đường tròn đáy khối trụ bằng bao
nhiêu?
A. 3
V
.
2
B. 3
V
.
V
.
2
C.
D.
V
.
Câu 22. Cho hình lăng trụ tam giác đều có chín cạnh đều bằng a. Tính thể tích V của
khối cầu ngoại tiếp hình lăng trụ.
A. V
7 a 3 21
.
54
B. V
7 a 3 3
.
54
C. V
7 a 3 7
.
54
D. V
7 a 3 21
.
18
Câu 23. Cho hình chóp S. ABC có SA a 2 , AB a , AC a 3 , SA vuông góc với
a 7
. Gọi S là mặt cầu
2
ngoại tiếp hình chóp S. ABC . Tính thể tích V của khối cầu tạo bởi mặt cầu S .
đáy và đường trung tuyến AM của tam giác ABC bằng
A. V 6 a3 .
B. V 2 2 a 3 .
C. V 2 3a3 .
D. V 2 6 a3 .
Câu 24. Gọi S1 là diện tích toàn phần của hình hộp chữ nhật (tổng diện tích các mặt ),
S2 là diện tích của mặt cầu ngoại tiếp hình hộp chữ nhật đó. Tính giá trị nhỏ nhất của
tỷ số
S2
.
S1
A.
1
.
2
File word liên hệ qua
B.
3
.
2
C.
2
.
Facebook: www.facebook.com/VanLuc168
D.
3
.
4
[ Nguyễn Văn Lực ] | 27
8D. Bài toán vận dụng về khối nón – trụ – cầu
……………………………….…………………………………………………………………
…
……………………………….…………………………………………………………………
…
File word liên hệ qua
Facebook: www.facebook.com/VanLuc168
[ Nguyễn Văn Lực ] | 28