Đề thi Đánh giá năng lực ĐHQG Hà Nội phần Toán có đáp án - Đề số 25

Một viên bi có dạng hình cầu, đường kính 2 cm được cắt thành hai phần bởi một mặt phẳng như hình vẽ.

44/50

Một viên bi có dạng hình cầu, đường kính 2 cm được cắt thành hai phần bởi một mặt phẳng như hình vẽ. Biết rằng diện tích phần mặt cắt trên viên bi là \(S = \frac{{3\pi }}{4}\left( {{\rm{c}}{{\rm{m}}^2}} \right)\). Tính thể tích của phần nhỏ hơn của viên bi

Một viên bi có dạng hình cầu, đường kính 2 cm được cắt thành hai phần bởi một mặt phẳng như hình vẽ.  (ảnh 1)

\(V = \frac{\pi }{3}\left( {{\rm{c}}{{\rm{m}}^3}} \right)\).

\(V = \frac{{2\pi }}{9}\left( {{\rm{c}}{{\rm{m}}^3}} \right)\).

\(V = \frac{{5\pi }}{{24}}\left( {{\rm{c}}{{\rm{m}}^3}} \right)\).

\(V = \frac{\pi }{6}\left( {{\rm{c}}{{\rm{m}}^3}} \right)\).

Giải thích

Một viên bi có dạng hình cầu, đường kính 2 cm được cắt thành hai phần bởi một mặt phẳng như hình vẽ.  (ảnh 2)

Bán kính của phần mặt cắt là \(r = \sqrt {\frac{S}{\pi }}  = \sqrt {\frac{{\frac{{3\pi }}{4}}}{\pi }}  = \frac{{\sqrt 3 }}{2}\left( {{\rm{cm}}} \right)\).

Khi đó, khoảng cách từ tâm đến mặt phẳng cắt là \(d = \sqrt {{R^2} - {r^2}}  = \sqrt {1 - \frac{3}{4}}  = \frac{1}{2}\).

Khối vật màu xanh chính là khối được tạo thành khi quay phần hình tròn \({x^2} + {y^2} \le 1\) nằm phía trên trục hoành, phía bên trái đường thẳng \(x = \frac{{ - 1}}{2}\) quanh trục Ox (như hình minh hoạ).

Phương trình phần đường tròn nằm phía trên trục hoành là: \({x^2} + {y^2} = 1 \Leftrightarrow y = \sqrt {1 - {x^2}} \).

Khi đó, thể tích của khối tròn xoay cần tính là:

V=π1121x22dx=π1121x2dx=5π24. Chọn C.