Cho tam giác (SAB) vuông tại A, góc ABS = 60^0. Phân giác của
24/150
Cho tam giác \(SAB\) vuông tại A,∠ABS=600. Phân giác của góc \(\angle ABS\) cắt\(SA\) tại \(I\). Vẽ nửa đường tròn tâm \(I\), bán kính \(IA\) (như hình vẽ). Cho miền tam giác \(SAB\) và nửa hình tròn quay xung quanh trục \(SA\) tạo nên các khối tròn xoay có thể tích tương ứng là \[{V_1},{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {V_2}\]. Khẳng định nào sau đây là đúng?
\[{V_1} = \frac{4}{9}{V_2}\]
\[{V_1} = \frac{3}{2}{V_2}\]
\[{V_1} = 3{V_2}\]
\({V_1} = \frac{9}{4}{V_2}\)
Phương pháp giải:
Sử dụng công thức tính thể tích khối nón \(V = \frac{1}{3}\pi {R^2}h\) và công thức thể tích khối cầu \(V = \frac{4}{3}\pi {R^3}\).
Giải chi tiết:
Quay miền tam giác \(SAB\) quanh cạnh \(SA\) ta được khối nón có chiều cao \(h = SA\), bán kính đáy \(R = AB\).
\( \Rightarrow {V_1} = \frac{1}{3}\pi .A{B^2}.SA\)
Quay nửa hình tròn quanh cạnh \(SA\) ta được khối cầu có bán kính \(IA\).
Áp dụng tính chất đường phân giác ta có: \(\frac{{IA}}{{IS}} = \frac{{AB}}{{SB}} = \cos {60^0} = \frac{1}{2} \Rightarrow IA = \frac{1}{2}IS \Rightarrow IA = \frac{1}{3}SA\)
\( \Rightarrow {V_2} = \frac{4}{3}\pi .I{A^3} = \frac{4}{3}\pi \frac{{S{A^3}}}{{27}} = \frac{{4\pi S{A^3}}}{{81}}\)
\( \Rightarrow \frac{{{V_1}}}{{{V_2}}} = \frac{{\frac{1}{3}\pi .A{B^2}.SA}}{{\frac{{4\pi S{A^3}}}{{81}}}} = \frac{{27}}{4}.\frac{{A{B^2}}}{{S{A^2}}} = \frac{{27}}{4}{\left( {\frac{{AB}}{{SA}}} \right)^2} = \frac{{27}}{4}{\left( {\cot {{60}^0}} \right)^2} = \frac{{27}}{4}{\left( {\frac{1}{{\sqrt 3 }}} \right)^2} = \frac{9}{4}\).