Trong số các hình trụ có diện tích toàn phần đều bằng \(S\) thì bán kính \(R\) và chiều cao \(h\) của khối trụ có thể tích lớn nhất là:
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiGọi thể tích khối trụ là \(V\), diện tích toàn phần của hình trụ là \(S\).
Ta có: \(S={{S}_{2day}}+{{S}_{xq}}=2\pi {{R}^{2}}+2\pi Rh\). Từ đó suy ra:
\(\frac{S}{2\pi }={{R}^{2}}+Rh\Leftrightarrow \frac{S}{2\pi }={{R}^{2}}+\frac{V}{\pi R}={{R}^{2}}+\frac{V}{2\pi R}+\frac{V}{2\pi R}\overset{Cauchy}{\mathop \ge }\,3\sqrt[3]{\frac{{{V}^{2}}}{4{{\pi }^{2}}}}\)
hay \(27\frac{{{V}^{2}}}{4{{\pi }^{2}}}\le {{\left( \frac{S}{2\pi } \right)}^{3}}\Leftrightarrow V\le \sqrt{\frac{{{S}^{3}}}{54\pi }}\).
Vậy \({{V}_{\max }}=\sqrt{\frac{{{S}^{3}}}{54\pi }}\). Dấu “=” xảy ra \(\Leftrightarrow \) \({{R}^{2}}=\frac{V}{2\pi R}=\frac{\pi {{R}^{2}}h}{2\pi R}=\frac{Rh}{2}\) hay \(h=2R\).
Khi đó \(S=6\pi {{R}^{2}}\Rightarrow R=\sqrt{\frac{S}{6\pi }}\) và \(h=2R=2\sqrt{\frac{S}{6\pi }}\).
Câu hỏi liên quan
-
Cho hình trụ có diện tích toàn phần là 7πa2 và bán kính đáy là a. Chiều cao của hình trụ là:
-
Thiết diện qua trục của một hình nón là một tam giác vuông cân có diện tích bằng 4. Diện tích xung quanh của hình nón là
-
Cho khối trụ có bán kính đáy 4m và đường cao là 5m. Thể tích khối trụ là:
-
Một hình trụ có diện tích xung quanh là (\(16\pi \)), thiết diện qua trục là hình vuông. Một mặt phẳng ( \(\alpha \)) song song với trục, cắt hình trụ theo thiết diện là (ABB'A' ), biết một cạnh thiết diện là một dây của đường tròn đáy hình trụ và căng một cung 1200. Chu vi tứ giác (ABB'A' ) bằng:
-
Hình trụ (H) có tỉ số diện tích xung quanh và diện tích toàn phần là 1/3. Biết rằng thể tích khối trụ là 4π. Bán kính đáy của hình trụ là:
-
Cho một khối trụ có chiều cao bằng 8cm, bán kính đường tròn đáy bằng 6cm. Cắt
khối trụ bởi một mặt phẳng song song với trục và cách trục 4cm. Diện tích của thiết diện
được tạo thành là -
Cho một khối trụ có bán kính đường tròn đáy bằng 6. Cắt khối trụ bởi một mặt phẳng song song với trục ta được thiết diện là hình chữ nhật ABCD có A, B thuộc cùng một đáy của khối trụ. Biết AB = 10. Khoảng cách từ trục của khối trụ đến thiết diện được tạo thành là:
-
Khối trụ có chiều cao bằng bán kính đáy và diện tích xung quanh bằng \(2\pi \). Thể tích khối trụ là.
-
Cho hình vẽ bên. Tam giác \(SOA\) vuông tại O có \(MN//SO\) với \(M,\,\,N\) lần lượt nằm trên cạnh SA, \(OA.\) Đặt \(SO=h\) không đổi. Khi quay hình vẽ quanh \(SO\) thì tạo thành một hình trụ nội tiếp hình nón đỉnh \(S\) có đáy là hình tròn tâm O bán kính \(R=OA\). Tìm độ dài của MN để thể tích khối trụ là lớn nhất.
-
Gọi l, h, R lần lượt là độ dài đường sinh, chiều cao và bán kính đáy của hình trụ. Đẳng thức luôn đúng là:
-
Cho hình hộp chữ nhật ABCD.A’B’C’D’ có \(AB = A{\rm{D}} = 2{\rm{a}}, AA’ = 3a\sqrt 2 \). Tính diện tích toàn phần S của hình trụ có hai đáy lần lượt ngoại tiếp hai đáy của hình hộp chữ nhật đã cho.
-
Cho hình chóp tứ giác đều S.ABCD có cạnh đáy bằng a và chiều cao bằng 2a. Diện tích xung quanh của hình nón đỉnh S và đáy là hình tròn nội tiếp ABCD là
-
Một đội xây dựng cần hoàn thiện một hệ thống cột tròn của một cửa hàng kinh doanh gồm 17 chiếc. Trước khi hoàn thiện mỗi chiếc cột là một khối bê tông cốt thép hình lăng trụ lục giác đều có cạnh 14cm; sau khi hoàn thiện (bằng cách trái thêm vữa tổng hợp vào xung quanh) mỗi cột là một khối trụ có đường kính đáy bằng30cm. Biết chiều cao của mỗi cột trước và sau khi hoàn thiện là 390cm. Tỉnh lượng vữa hỗn hợp cần dùng (tính theo đơn vị (m3), làm tròn đến 1 chữ số thập phân sau dấu phầy). Ta có kết quả:
-
Cho hình nón có bán kính đáy và đường cao lần lượt là r = 3cm,h = 4cm. Tính diện tích xung quanh của hình nón.
-
Diện tích xung quanh hình nón có bán kính đáy (r = 3cm ) và độ dài đường sinh (4cm ) là:
-
Một khối nón có thể tích bằng \(30\pi\), nếu giữ nguyên chiều cao và tăng bán kính khối nón đó lên 2 lần thì thể tích của khối nón mới bằng
-
Cho hình nón tròn xoay có đỉnh là S, O là tâm của đường tròn đáy, đường sinh bằng \(a\sqrt2\) và góc giữa đường sinh và mặt phẳng đáy bằng 600. Diện tích xung quanh Sxq của hình nón và thể tích V của khối nón tương ứng là:
-
Cho hình chóp lục giác đều S.ABCDEF có cạnh bên bằng 2a và tạo với đáy một góc \(60^o\). Diện tích xung quanh của hình nón ngoại tiếp hình chóp là
-
Diện tích xung quanh của mặt trụ có bán kính đáy R, chiều cao h là
-
Cho tứ diện ABCD có DA=5a và vuông góc với (ABC) , tam giác ABC vuông tại B và AB=3a, BC=4a .Diện tích của mặt cầu ngoại tiếp tứ diện ABCD là
