7881 câu Trắc nghiệm tổng hợp môn Toán 2023 cực hay có đáp án (Phần 64)

Cho khối trụ có thiết diện qua trục OO′ là một hình vuông cạnh bằng 2. Mặt phẳng (P)

84/136

Cho khối trụ có thiết diện qua trục OO′ là một hình vuông cạnh bằng 2. Mặt phẳng (P) qua trung điểm I của OO′và tạo với mặt phẳng chứa đáy góc 30°. Diện tích của thiết diện do (P) cắt khối trụ là bao nhiêu?

0/3000 ký tự
Giải thích

Cho khối trụ có thiết diện qua trục OO′ là một hình vuông cạnh bằng 2. Mặt phẳng (P) (ảnh 1)

Do khối trụ có thiết diện qua trục OO′ là một hình vuông cạnh bằng 2 nên, chiều cao của khối trụ OO' = 2 và đường kính 2 mặt đáy của khối trụ bằng 2.

Giao tuyến của mặt phẳng (P) với đáy (O') là đường thẳng d.

Qua O' dựng O'G vuông góc với d 

\(\widehat {\left( {\left( P \right);\left( {O'} \right)} \right)} = \left( {IG,O'G} \right) = \widehat {IGO'} = 30^\circ \)

\(\tan \widehat {IGO'} = \frac{{OI}}{{O'G}} \Rightarrow O'G = \frac{1}{{\tan 30^\circ }} = \sqrt 3 > R = 1\)

G nằm ngoài (O') suy ra thiết diện của (P) với lăng trụ là hình elip trục dài là 2a = AB, trục ngắn là 2b = CD như hình vẽ.

\(\cos \widehat {ABH} = \frac{{HB}}{{AB}} \Rightarrow AB = \frac{2}{{\cos 30^\circ }} = \frac{4}{{\sqrt 3 }}\)

\(a = \frac{2}{{\sqrt 3 }}\)

2b = CD = d = 2 b = 1

Sthiết diện = πab = \(\frac{{2\pi }}{{\sqrt 3 }}\).