Luyện tập Hình cầu. Diện tích mặt cầu và thể tích hình cầu

Nhận biết Thông hiểu Vận dụng Vận dụng cao
  • Bài kiểm tra này bao gồm 10 câu
  • Điểm số bài kiểm tra: 10 điểm
  • Xem lại kỹ lý thuyết trước khi làm bài
  • Chuẩn bị giấy và bút để nháp trước khi bắt đầu
Bắt đầu làm bài
00:00:00
  • Câu 1: Thông hiểu
    Tính diện tích mặt cầu

    Cho hình cầu có đường kính d = 6cm. Diện tích mặt cầu là:

    Hướng dẫn:

    Diện tích mặt cầu là:

    S = 4\pi {R^2} = 4\pi {\left( {\frac{d}{2}} ight)^2} = 4\pi {\left( {\frac{6}{2}} ight)^2} = 36\pi \left( {c{m^2}} ight)

  • Câu 2: Thông hiểu
    Tính diện tích mặt cầu

    Cho hình cầu có đường kính d = 8cm. Diện tích mặt cầu là:

    Hướng dẫn:

    Diện tích mặt cầu là:

    S = 4\pi {R^2} = 4\pi {\left( {\frac{d}{2}} ight)^2} = 4\pi {\left( {\frac{8}{2}} ight)^2} = 64\pi \left( {c{m^2}} ight)

  • Câu 3: Thông hiểu
    Tính đường kính mặt cầu

    Cho mặt cầu có thể tích V = 288π (cm3). Tính đường kính mặt cầu.

    Hướng dẫn:

    Ta có:

    \begin{matrix}  V = \dfrac{4}{3}\pi {R^3} \hfill \\   \Leftrightarrow 288\pi  = \dfrac{4}{3}\pi {R^3} \hfill \\   \Leftrightarrow R = 6\left( {cm} ight) \hfill \\   \Rightarrow d = 2R = 2.6 = 12\left( {cm} ight) \hfill \\ \end{matrix}

    Vậy đường kính mặt cầu là 12cm.

  • Câu 4: Thông hiểu
    Tính đường kính mặt cầu

    Cho mặt cầu có thể tích V = 972π (cm3). Tính đường kính mặt cầu.

    Hướng dẫn:

    Ta có:

    \begin{matrix}  V = \dfrac{4}{3}\pi {R^3} \hfill \\   \Leftrightarrow 972\pi  = \dfrac{4}{3}\pi {R^3} \hfill \\   \Leftrightarrow R = 9\left( {cm} ight) \hfill \\   \Rightarrow d = 2R = 2.9 = 18\left( {cm} ight) \hfill \\ \end{matrix}

    Vậy đường kính mặt cầu là 18cm.

  • Câu 5: Thông hiểu
    Tính bán kính mặt cầu

    Cho mặt cầu có số đo diện tích bằng với số đo thể tích. Tính bán kính mặt cầu.

    Hướng dẫn:

    Ta có:

    \begin{matrix}  S = V \hfill \\   \Leftrightarrow 4\pi {R^2} = \dfrac{4}{3}\pi {R^3} \hfill \\   \Leftrightarrow R = 3 \hfill \\ \end{matrix}

  • Câu 6: Thông hiểu
    Tính diện tích mặt cầu

    Cho một hình cầu và một hình lập phương ngoại tiếp nó.Nếu diện tích toàn phần của hình lập phương là 24cm2 thì diện tích mặt cầu là:

    Tính diện tích mặt cầu

    Hướng dẫn:

    Ta có:

    Hình cầu nội tiếp hình lập phương nên bán kính hình cầu là R = \frac{a}{2} (với a là cạnh hình lập phương)

    Diện tích toàn phần của hình lập phương:

    \begin{matrix}  {S_{tp}} = 6{a^2} = 24 \Rightarrow a = 2\left( {cm} ight) \hfill \\   \Rightarrow R = \dfrac{a}{2} = 1\left( {cm} ight) \hfill \\ \end{matrix}

    Diện tích mặt cầu là:

    S = 4\pi {R^2} = 4\pi {.1^2} = 4\pi \left( {c{m^2}} ight)

  • Câu 7: Vận dụng
    Tính diện tích mặt cầu

    Cho tam giác ABC vuông cân tại A có cạnh góc vuông bằng 6cm. Tính diện tích mặt cầu được tạo thành khi quay nửa đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC một vòng quanh cạnh BC

    Hướng dẫn:

    Ta có:

    Tam giác ABC vuông tại A nên có đường tròn ngoại tiếp là đường tròn đường kính BC.

    Bán kính đường tròn ngoại tiếp tam giác là:R = \frac{{BC}}{2}

    Khi quay nửa đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC một vòng quanh BC ta được hình cầu có bán kính R.

    Áp dụng định lí Pi - ta - go cho tam giác ta có:

    \begin{matrix}  B{C^2} = A{B^2} + A{C^2} \hfill \\   \Rightarrow BC = \sqrt {A{B^2} + A{C^2}}  \hfill \\   \Rightarrow BC = 6\sqrt 2  \hfill \\   \Rightarrow R = \dfrac{{BC}}{2} = \dfrac{{6\sqrt 2 }}{2} = 3\sqrt 2  \hfill \\ \end{matrix}

    Diện tích mặt cầu là:

    S = 4\pi {R^2} = 4\pi .{\left( {3\sqrt 2 } ight)^2} = 72\pi \left( {c{m^2}} ight)

  • Câu 8: Vận dụng
    Tính diện tích của mặt cầu

    Cho hình chữ nhật ABCD có AB = 8cm; AD = 6cm. Tính diện tích mặt cầu thu được khi quay nửa đường tròn ngoại tiếp hình chữ nhật ABCD quay quanh đường thẳng MN với M là trung điểm AD, N là trung điểm BC

    Hướng dẫn:

    Hình vẽ minh họa

    Tính diện tích của mặt cầu

    Gọi O là tâm của hình chữ nhật

    => OA = OB = OC = OD

    => O là tâm đường tròn ngoại tiếp hình chữ nhật ABCD.

    => Bán kính đường tròn là R = OA = AC/2

    Áp dụng định lí Pi - ta - go cho tam giác ADC ta có:

    \begin{matrix}  A{C^2} = A{D^2} + D{C^2} \hfill \\   \Rightarrow AC = \sqrt {A{D^2} + D{C^2}}  \hfill \\   \Rightarrow AC = \sqrt {{6^2} + {8^2}}  = 10 \hfill \\   \Rightarrow R = 5\left( {cm} ight) \hfill \\ \end{matrix}

    Khi quay nửa đường tròn ngoại tiếp hình chữ nhật ABCD quay quanh đường thẳng MN với M là trung điểm AD, N là trung điểm BC ta được một hình cầu tâm O bán kính R = 5cm

    Diện tích mặt cầu là: 

    S = 4\pi {R^2} = 4\pi {.5^2} = 100\pi \left( {c{m^2}} ight)

  • Câu 9: Vận dụng
    Tìm tập hợp các điểm M

    Cho hai điểm A, B cố định. Tập hợp các điểm M trong không gian sao cho diện tích tam giác MAB không đổi là:

    Hướng dẫn:

    Hình vẽ minh họa

    Tìm tập hợp các điểm M

    Gọi m là khoảng cách từ điểm M đến đường thẳng AB

    => {S_{AMB}} = \frac{1}{2}.m.AB

    Vì diện tích tam giác MAB và AB là không đổi

    => Khoảng cách m cũng không đổi

    Vậy tập hợp các điểm M thỏa mãn yêu cầu bài toán là mặt trụ.

  • Câu 10: Vận dụng
    Tìm quỹ tích điểm M

    Cho hai điểm A, B cố định, tập hợp các điểm M trong không gian sao cho góc AMB vuông là:

    Hướng dẫn:

    Gọi O là trung điểm của AB.

    Tam giác AMB là vuông tại M có OM là đường trung tuyến ứng với cạnh huyền

    => OM = OA = OB = \frac{{AB}}{2}

    => M thuộc mặt cầu tâm O, bán kính là R = \frac{{AB}}{2}

    Ngược lại, xét mặt cầu \left( {O;\frac{{AB}}{2}} ight) với O là trung điểm của AB.

    => OA = OB = \frac{{AB}}{2} (1)

    Lấy điểm M bất kì thuộc mặt cầu này.

    => OM = \frac{{AB}}{2} (2)

    Từ (1) và (2) suy ra:

    => OM = OA = OB = \frac{{AB}}{2}

    =>  Tam giác MAB vuông tại M.

    Kết luận: Vậy tập hợp các điểm M trong không gian luôn nhìn đoạn thẳng AB cố định dưới 1 góc vuông là mặt cầu \left( {O;\frac{{AB}}{2}} ight).

Chúc mừng Bạn đã hoàn thành bài!

Kết quả làm bài:
  • Nhận biết (60%):
    2/3
  • Thông hiểu (40%):
    2/3
  • Thời gian làm bài: 00:00:00
  • Số câu làm đúng: 0
  • Số câu làm sai: 0
  • Điểm số: 0
Làm lại
  • 5 lượt xem
Sắp xếp theo