Đề thi thử đánh giá tư duy Đại học Bách khoa Hà Nội năm 2024 có đáp án (Đề 12)

Cho hình nón có chiều cao bằng a. Biết rằng khi cắt hình nón đã cho bởi một mặt phẳng đi qua đỉnh hình nón và cách tâm của đáy hình nón một khoảng bằng

83/100

Cho hình nón có chiều cao bằng a. Biết rằng khi cắt hình nón đã cho bởi một mặt phẳng đi qua đỉnh hình nón và cách tâm của đáy hình nón một khoảng bằng \(\frac{a}{3}\), thiết diện thu được là một tam giác vuông. Thể tích của khối nón được giới hạn bởi hình nón đã cho bằng

\(\frac{{5\pi {a^3}}}{9}\).

\(\frac{{5\pi {a^3}}}{{12}}\).

\(\frac{{\pi {a^3}}}{3}\).

\(\frac{{4\pi {a^3}}}{9}\).

Giải thích

Hướng dẫn giải:

Cho hình nón có chiều cao bằng a. Biết rằng khi cắt hình nón đã cho bởi một mặt phẳng đi qua đỉnh hình nón và cách tâm của đáy hình nón một khoảng bằng (ảnh 1)

Gọi thiết diện qua đỉnh là tam giác vuông cân SAB và gọi \(H\) là trung điểm AB.

Kẻ \(OK \bot SH \Rightarrow d(O,(SAB)) = OK = \frac{a}{3}\) và ta có \(\frac{1}{{O{K^2}}} = \frac{1}{{S{O^2}}} + \frac{1}{{O{H^2}}} \Rightarrow OH = \frac{{a\sqrt 2 }}{4}\).

Do tam giác SAB vuông cân tại \(S \Rightarrow AH = SH = SH = \sqrt {S{O^2} + O{H^2}}  = \frac{{3a\sqrt 2 }}{4}\).

\( \Rightarrow OA = \sqrt {O{H^2} + A{H^2}}  = \frac{{a\sqrt 5 }}{2} \Rightarrow V = \frac{1}{3}\pi .O{A^2}.SO = \frac{1}{3}\pi {\left( {\frac{{a\sqrt 5 }}{2}} \right)^2}.a = \frac{{5\pi {a^3}}}{{12}}\).

Vậy thể tích của khối nón được giới hạn bởi hình nón đã cho bằng \(\frac{{5\pi {a^3}}}{{12}}\).

 Chọn B