Từ một khúc gỗ hình trụ có đường kính 30 cm, người ta cắt khúc gỗ bởi một mặt phẳng đi qua đường kính đáy
20/22
Từ một khúc gỗ hình trụ có đường kính 30 cm, người ta cắt khúc gỗ bởi một mặt phẳng đi qua đường kính đáy và nghiêng với đáy một góc \(45^\circ \) để lấy một hình nêm (xem hình minh họa).
Tính thể tích của hình nêm (đơn vị cm3).
Chọn hệ trục tọa độ như hình vẽ.
Khi đó hình nêm có đáy là nửa hình tròn có phương trình \(y = \sqrt {225 - {x^2}} ,x \in \left[ { - 15;15} \right]\).
Một mặt phẳng cắt vuông góc với trục \(Ox\) tại điểm có hoành độ \(x,\left( {x \in \left[ { - 15;15} \right]} \right)\) cắt hình nêm theo thiết diện có diện tích là \(S\left( x \right)\).
Ta có \(NP = y\) và \(MN = NP\tan 45^\circ = y = \sqrt {225 - {x^2}} \).
Khi đó \(S\left( x \right) = \frac{1}{2}MN.NP = \frac{1}{2}\left( {225 - {x^2}} \right)\).
Suy ra thể tích hình nêm là \(V = \int\limits_{ - 15}^{15} {S\left( x \right)dx} = \frac{1}{2}\int\limits_{ - 15}^{15} {\left( {225 - {x^2}} \right)dx} = 2250\) cm3.