Đề thi Đánh giá năng lực ĐHQG Hà Nội năm 2024 - 2025 có đáp án (Đề 11)

Cho một miếng tôn có diện tích 10 000 pi cm^2. Người ta dùng miếng tôn hình tròn để

50/150

Cho một miếng tôn có diện tích \(10\,\,000\pi \,\,{\rm{c}}{{\rm{m}}^2}.\) Người ta dùng miếng tôn hình tròn để tạo thành hình nón có diện tích toàn phần đúng bằng diện tích miếng tôn. Khi đó, khối nón có thể tích lớn nhất được tạo thành sẽ có bán kính hình tròn đáy bằng bao nhiêu \[cm\]?

0/3000 ký tự
Giải thích

Diện tích miếng tôn: \(S = 10\,\,000\pi \,\,\left( {{\rm{c}}{{\rm{m}}^2}} \right) = \pi \,\,\left( {{{\rm{m}}^2}} \right).\)

Diện tích toàn phần của khối nón: \(\pi rl + \pi {r^2} = 1\pi \left( {{m^2}} \right) \Rightarrow lr = 1 - {r^2}\).

Chiều cao khối nón: \(h = \sqrt {{l^2} - {r^2}} \,\,(m).\)

Thể tích khối nón: \(V = \frac{1}{3}\pi {r^2} \cdot h = \frac{1}{3}\pi {r^2} \cdot \sqrt {{l^2} - {r^2}}  = \frac{1}{3}\pi r \cdot \sqrt {{{\left( {rl} \right)}^2} - {r^4}} \)

\( = \frac{1}{3}\pi r \cdot \sqrt {{{\left( {1 - {r^2}} \right)}^2} - {r^4}}  = \frac{1}{3}\pi  \cdot r \cdot \sqrt { - 2{r^2} + 1} \).

Đặt \(h(r) = \sqrt { - 2{r^4} + {r^2}}  \Rightarrow h'\left( r \right) = \frac{{ - 8{r^3} + 2r}}{{2\sqrt { - 2{r^4} + {r^2}} }} = \frac{{ - 4{r^2} + 1}}{{\sqrt { - 2{r^2} + 1} }} = 0\) \( \Leftrightarrow r =  \pm \frac{1}{2}.\)

Ta có bảng biến thiên:

Media VietJack

Như vậy, \[{V_{\max }} \Leftrightarrow r = \frac{1}{2}m = 50\;\,({\rm{cm)}}.\] Đáp án: 50.