Giải SBT Toán 9 Bài 3. Hình cầu có đáp án

Một khối gỗ gồm một hình cầu (C) bán kính R và một hình nón (N) có bán kính đường tròn đáy và đường sinh lần lượt là r (cm), l (cm) thoả mãn 2R = l và 2l = 3r

3/10

Một khối gỗ gồm một hình cầu (C) bán kính R và một hình nón (N) có bán kính đường tròn đáy và đường sinh lần lượt là r (cm), l (cm) thoả mãn 2R = l và 2l = 3r. Biết tổng diện tích mặt cầu (C) và diện tích toàn phần của hình nón (N) là 171πcm2. Tính diện tích của mặt cầu (C) (theo đơn vị centimét vuông và làm tròn kết quả đến hàng đơn vị).

0/3000 ký tự
Giải thích

Từ 2R = l và 2l = 3r, suy ra \[R = \frac{l}{2},\,\,r = \frac{{2l}}{3}.\]

Diện tích mặt cầu (C) là: \(4\pi {R^2} = 4\pi \cdot {\left( {\frac{l}{2}} \right)^2} = 4\pi \cdot \frac{l}{4} = \pi {l^2}.\)

Diện tích toàn phần của hình nón (N) là:

\(\pi rl + \pi {r^2} = \pi \cdot \frac{{2l}}{3} \cdot l + \pi \cdot {\left( {\frac{{2l}}{3}} \right)^2} = \frac{2}{3}\pi {l^2} + \frac{4}{9}\pi {l^2} = \frac{{10\pi {l^2}}}{9}.\)

Do tổng diện tích mặt cầu (C) và diện tích toàn phần của hình nón (N) là 171πcm2 nên:

\(\pi {l^2} + \frac{{10\pi {l^2}}}{9} = 171\pi \) hay 19πl2 = 171π.9

Suy ra l2 = 81 nên l = 9 cm (do l > 0).

Khi đó, bán kính mặt cầu (C) là \[R = \frac{l}{2} = \frac{9}{2} = 4,5\] (cm).

Vậy diện tích của mặt cầu (C) là:

4πR2 = 4π.(4,5)2 = 81π ≈ 81.3,14 = 254,34 ≈ 254(cm2).