Một cái ly nước hình trụ có chiều cao 9 cm đang chứa một lượng nước bằng

Câu hỏi số 863005:

Vận dụng

Một cái ly nước hình trụ có chiều cao 9 cm đang chứa một lượng nước bằng $\dfrac{3}{4}$ thể tích của ly. Bạn A đặt một vật có dạng hình lập phương vào miệng ly thì thấy một đỉnh của vật đó chạm vào mặt nước đồng thời đường chéo qua đỉnh này của hình lập phương trùng với trục đối xứng của ly (tham khảo hình vẽ). Nếu ban đầu bạn A đổ nước đầy ly thì sau khi đặt khối lập phương như trên, lượng nước tràn ra là bao nhiêu centimet khối (kết quả làm tròn đến hàng phần chục và bỏ qua độ dày của ly)?

Trả lời:

Đáp án đúng là:

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:863005

Phương pháp giải

Tính thể tích chóp tam giác đều (một phần của khối lập phương) bên trong ly.

Giải chi tiết

Độ cao của nước là: $\dfrac{3}{4}.9 = 6,75$ (cm).

Phần khối lập phương bên trong ly là chóp tam giác đều với chiều cao $h = 9 - 6,75 = 2,25$ (cm).

Giả sử đỉnh chạm vào mặt nước là A. Mặt (BCD) trùng với mặt phẳng miệng ly.

I là trung điểm của CD, H là hình chiếu của A lên (BCD), khi đó H thuộc BI và H là trọng tâm tam giác BCD.

Gọi $AB = AC = AD = x$ (cm).

Vì AB, AC, AD đôi một vuông góc nên xét tam giác ACD vuông cân tại A, với AI là đường cao:

$\dfrac{1}{AI^{2}} = \dfrac{1}{AC^{2}} + \dfrac{1}{AD^{2}}$.

Xét tam giác ABI vuông tại A với AH là đường cao:

$\dfrac{1}{AH^{2}} = \dfrac{1}{AB^{2}} + \dfrac{1}{AI^{2}} = \dfrac{1}{AB^{2}} + \dfrac{1}{AC^{2}} + \dfrac{1}{AD^{2}}$

$\Rightarrow\dfrac{1}{AH^{2}} = \dfrac{3}{x^{2}}$

$\Rightarrow x^{2} = 3AH^{2} = 3.2,25^{2} = 15,1875$.

Thể tích nước tràn ra là thể tích khối chóp ABCD:

$V = \dfrac{1}{3}.AH.S_{BCD} = \dfrac{1}{3}.AH.\dfrac{\left( {x\sqrt{2}} \right)^{2}\sqrt{3}}{4}$

$= \dfrac{1}{3}.2,25.\dfrac{15,1875.2\sqrt{3}}{4} \approx 9,9$ $(cm^{3})$.

Đáp án cần điền là: 9,9

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòngTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.