Trong không gian, cho tam giác ABC vuông tại A, AB =a và 
. Độ dài đường sinh của hình nón nhận được khi quay tam giác ABC xung quanh trục AB bằng:
Từ giả thiết suy ra hình nón có đỉnh là B , tâm đường tròn đáy là A , bán kính đáy là và chiều cao hình nón là
.
Vậy độ dài đường sinh của hình nón là:
Trong không gian với hệ trục tọa độ , phương trình nào sau đây không phải là phương trình của một mặt cầu?
Phương trình là phương trình của một mặt cầu nếu
.
Vậy phương trình không phải phương trình mặt cầu là:
Trong không gian, cho hình chữ nhật ABCD có và . Gọi M, N lần lượt là trung điểm của AD và BC. Quay hình chữ nhật đó xung quanh trục MN , ta được một hình trụ. Diện tích toàn phần của hình trụ bằng:
Theo giả thiết ta được hình trụ có chiều cao , bán kính đáy
Do đó diện tích toàn phần:
Bán kính đáy hình trụ bằng 4 cm, chiều cao bằng 6cm. Độ dài đường chéo của thiết diện qua trục bằng:
Thiết diện qua trục của một hình trụ là một hình chữ nhật có hai cạnh lần lượt bằng đường kính đáy và chiều cao của hình trụ.
Vậy hai cạnh của hình chữ nhật là 8 cm và 6 cm.
Do đó độ đài đường chéo:
Trong không gian với hệ tọa độ , cho điểm . Mặt cầu có tâm và đi qua hai điểm có phương trình là:
Ta có:
Vì đi qua hai điểm
nên
Vậy phương trình mặt cầu cần tìm là: .
Cho hình chóp có đáy là hình vuông cạnh a. Cạnh bên và vuông góc với đáy (). Tính theo diện tích mặt cầu ngoại tiếp hình chóp ta được:
Gọi , suy ra O là tâm đường tròn ngoại tiếp hình vuông
.
Gọi I là trung điểm SC, suy ra
Do đó IO là trục của hình vuông , suy ra
(1)
Xét tam giác SAC vuông tại A có I là trung điểm cạnh huyền SC nên . (2)
Từ (1) và (2), ta có:
Vậy diện tích mặt cầu (đvdt).
Cho hình chóp tam giác đều S.ABC có cạnh đáy bằng 2a, khoảng cách từ tâm O của đường tròn ngoại tiếp của đáy ABC đến một mặt bên là . Thể tích của khối nón ngoại tiếp hình chóp SABC bằng:
Gọi E là trung điểm của BC, dựng tại H.
Chứng minh được nên suy ra
.
Trong tam giác đều ABC, ta có
và
Trong tam giác vuông SOE, ta có
.
Vậy thể tích khối nón (đvtt).
Trong không gian với hệ tọa độ , cho điểm . Gọi là mặt phẳng đi qua và cắt các trục lần lượt tại các điểm sao cho là trực tâm của tam giác . Viết phương trình mặt cầu tâm O và tiếp xúc với .
Hình vẽ minh họa
Vì H là trực tâm tam giác ABC nên
Do vậy mặt cầu tâm O tiếp xúc với (P) nhận OH làm bán kính
⇒ Phương trình mặt cầu là .
Cho lăng trụ đứng có đáy ABC là tam giác vuông tại B, , góc bằng . Góc giữa đường thẳng và mặt phẳng bằng . Bán kính mặt cầu ngoại tiếp tứ diện bằng:
Ta có .
Trong , ta có
Trong , ta có
Gọi N là trung điểm AC , suy ra N là tâm đường tròn ngoại tiếp .
Gọi là trung điểm A'C, suy ra
.
Do đó IN là trục của , suy ra
(1)
Hơn nữa, tam giác vuông tại A có
là trung điểm A'C nên
. (2)
Từ (1) và (2), ta có hay
là tâm của mặt cầu ngoại tiếp hình chóp
với bán kính
.
Một quả bóng rổ được đặt ở một góc của căn phòng hình hộp chữ nhật, sao cho quả bóng chạm và tiếp xúc với hai bức tường và nền nhà của căn phòng đó thì có một điểm trên quả bóng có khoảng cách lần lượt đến hai bức tường và nền nhà là 17 cm, 18 cm, 21 cm (tham khảo hình minh họa). Hỏi độ dài đường kính của quả bóng bằng bao nhiêu cm, biết rằng quả bóng rổ tiêu chuẩn có đường kính từ 23 cm đến 24,5 cm? (Kết quả là tròn đến một chữ số thập phân)
Trả lời: 23,9 cm
Một quả bóng rổ được đặt ở một góc của căn phòng hình hộp chữ nhật, sao cho quả bóng chạm và tiếp xúc với hai bức tường và nền nhà của căn phòng đó thì có một điểm trên quả bóng có khoảng cách lần lượt đến hai bức tường và nền nhà là 17 cm, 18 cm, 21 cm (tham khảo hình minh họa). Hỏi độ dài đường kính của quả bóng bằng bao nhiêu cm, biết rằng quả bóng rổ tiêu chuẩn có đường kính từ 23 cm đến 24,5 cm? (Kết quả là tròn đến một chữ số thập phân)
Trả lời: 23,9 cm
Ta đặt hệ trục vào căn phòng sao cho có hai bức tường là mặt , và nền là
Vậy bài toán dẫn đến việc tìm đường kính của mặt cầu tiếp xúc với mặt phẳng toạ độ và chứa điểm
.
Ta có thể gọi phương trình mặt cầu là , với
Do mặt cầu tiếp xúc với các mặt phẳng toạ độ nên
Do nên
.
Vì quả bóng rổ tiêu chuẩn có đường kính từ 23 cm đến 24,5 cm nên thỏa.
Vậy đường kính quả bóng bằng .
Cho hình trụ có hai đáy là hai hình tròn (O) và (O’), chiều cao và bán kính đáy R. Một hình nón có đỉnh là O’ và đáy là hình tròn (O;R). Tỉ số diện tích xung quanh của hình trụ và hình nón bằng:
Diện tích xung quanh của hình trụ:
(đvdt).
Kẻ đường sinh O’M của hình nón, suy ra
.
Diện tích xung quanh của hình nón: (đvdt).
Vậy .
Trong không gian , cho mặt cầu có tọa độ tâm là:
Tâm của có tọa độ là
.
Trong không gian với hệ tọa độ , cho mặt cầu và mặt phẳng . Mặt phẳng song song với và tiếp xúc với là
Ta có:
(S) có tâm , bán kính
. (P) song song với (α)
⇒, với
Do mặt phẳng (P) tiếp xúc với (S) nên , so với điều kiện ta nhận
.
Vậy .
Hình nón có đường sinh và hợp với đáy góc . Diện tích toàn phần của hình nón bằng:
Theo giả thiết, ta có
và
.
Suy ra:
.
Vậy diện tích toàn phần của hình nón bằng: (đvdt).
Cho một chiếc cốc có dạng hình nón cụt và một viên bi có đường kính bằng chiều cao của cốc. Đổ đầy nước rồi thả viên bi vào, ta thấy lượng nước tràn ra bằng một phần ba lượng nước đổ vào cốc lúc ban đầu. Biết viên bi tiếp xúc với đáy cốc và thành cốc. Tìm tỉ số bán kính của miệng cốc và đáy cốc (bỏ qua độ dày của cốc).
Gọi bán kính viên bi là r; bán kính đáy cốc, miệng cốc lần lượt là . Theo giả thiết thì chiều cao của cốc là
.
Thể tích viên bi là
Thể tích cốc là .
Theo giả thiết thì (1).
Mặt cắt chứa trục của cốc là hình thang cân . Đường tròn tâm
là đường tròn lớn của viên bi, đồng thời là đường tròn nội tiếp hình thang
, tiếp xúc với
lần lượt tại
và tiếp xúc với BB' tại M.
Dễ thấy tam giác BOB' vuông tại O.
Ta có .
Thay (2) vào (1) ta được .
Giải phương trình với điều kiện ta được
.
