Cho hình chữ nhật \(ABCD\) tâm \(I,\) biết \(AB = a,\) \(AD = 2a.\) Gọi \(J\) là trung điểm \(BC,\) đường thẳng qua \(I\) và vuông góc với \(AC\) cắt \(CD\) tại \(K.\) Thể tích \(V\) của khối tròn xoay tạo thành khi cho tứ giác \(CKIJ\) quay xung quanh trục \(CK\) bằng

A. \(\frac{5}{6}\pi {a^3}.\)
Quảng cáo
1 câu trả lời 16

Gọi \(H\) là trung điểm \(CD\) nên tứ giác \(CHIJ\) là hình chữ nhật.
Khi cho tứ giác \(CKIJ\) quay xung quanh trục \(CK\) ta có:
Hình chữ nhật \(CHIJ\) tạo thành khối trụ có thể tích \({V_1}.\)
Tam giác \(IHK\) tạo thành khối nón có thể tích \({V_2}.\)
Suy ra: \(V = {V_1} + {V_2}.\) Ta có
\({V_1} = \pi .C{J^2}.CH = \pi {a^2}.\frac{a}{2} = \frac{1}{2}\pi {a^3},\,\,{V_2} = \frac{1}{3}\pi .H{I^2}.HK = \frac{1}{3}\pi {a^2}.HK.\)
Xét tam giác vuông \(IHC\) có \(IC = \sqrt {I{H^2} + H{C^2}} = \frac{{a\sqrt 5 }}{2};\)
\(\tan \widehat {ICH} = \frac{{IH}}{{CH}} = 2 \Rightarrow IK = IC.\tan \widehat {ICH} = 2.\frac{{a\sqrt 5 }}{2} = a\sqrt 5 \).
\( \Rightarrow HK = \sqrt {I{K^2} - I{H^2}} = \sqrt {5{a^2} - {a^2}} = 2a.\)
Do vậy \({V_2} = \frac{1}{3}\pi .H{I^2}.HK = \frac{1}{3}\pi {a^2}.2a = \frac{2}{3}\pi {a^3}.\)
Vậy \(V = {V_1} + {V_2} = \frac{1}{2}\pi {a^3} + \frac{2}{3}\pi {a^3} = \frac{7}{6}\pi {a^3}.\) Chọn B.
Quảng cáo
Bạn cần hỏi gì?
Câu hỏi hot cùng chủ đề
-
Đã trả lời bởi chuyên gia
106578 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
95982 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
74349

