20 Đề thi thử THPTQG môn Toán mới nhất cực hay có lời giải ( đề 16)

Cho mặt cầu (S) tâm O bán kính r. Hình nón có đường tròn

48/50

Cho mặt cầu (S) tâm O bán kính r. Hình nón có đường tròn đáy (C) và đỉnh I đều thuộc (S) được gọi là hình nón nội tiếp mặt cầu (C). Gọi h là chiều cao của hình nón. Tìm h để thể tích của khối nón là lớn nhất.

4r3

r3

r6

7r6

Giải thích

Đáp án A.

Kí hiệu như hình vẽ.

Ta thấy IK=r'  là bán kính đáy của hình chóp,AI=h  là chiều cao của hình chóp.

Tam giác  vuông tại KIK là đường cao

⇒IK2=AI.IM⇒r'2=h.2r−h

Ta có Vcohp=13.πr'2.h=13.π.h.h.2r−h=43π.h2.h22r−h .

Áp dụng bất đẳng thức Cauchy ta có  

h2.h2.2r−h≤h2+h2+2r−h327=8r327

⇔Vchop≤43π.8r327=3281.πr3

Dấu bằng xảy ra khi h2=2r−h⇔h=4r3  . Vậy ta chọn A