Cách giải bài toán dạng: Tính diện tích xung quanh và thể tích hình nón, hình nón cụt

Tech12h xin gửi tới các bạn bài học Tính diện tích xung quanh và thể tích hình nón, hình nón cụt. Bài học cung cấp cho các bạn phương pháp giải toán và các bài tập vận dụng. Hi vọng nội dung bài học sẽ giúp các bạn hoàn thiện và nâng cao kiến thức để hoàn thành mục tiêu của mình.

A. PHƯƠNG PHÁP GIẢI

1. Tính diện tích xung quanh, thể tích hình nón, nón cụt và các đại lượng có liên quan nếu biết hai trong ba yếu tố: bán kính đáy, chiều cao, đường sinh

- Ta xác định công thức tính.

- Tìm yếu tố còn lại nhờ hệ thức lượng trong tam giác vuông.

- Thay giá trị vào công thức rồi tính.

Ví dụ 1: Tính diện tích xung quanh và thể tích của một hình nón khi quay tam giác vuông cân SOA có cạnh huyền SA = 3cm quanh cạnh góc vuông SO cố định.

Hướng dẫn:

Áp dụng công thức Sxq = $\pi Rl$

Vì đường sinh l = SA = 3cm nên ta còn phải tính R = OA

$\Delta $SOA vuông cân tại O nên $SO = OA=\frac{SA}{\sqrt{2}}$ (cm)

$\Rightarrow R = OA = SO = \frac{3\sqrt{2}}{2}$ (cm)

Vậy diện tích xung quanh của hình nón là:

Sxq = $\pi .\frac{3\sqrt{2}}{2}.3=\frac{9\pi \sqrt{2}}{2}(cm^{2})$ 

Thể tích của hình nón là:

V = $\frac{1}{3}\pi \left ( \frac{3\sqrt{2}}{2} \right )^{2}.\frac{3\sqrt{2}}{2}=\frac{9\pi \sqrt{2}}{4}(cm^{3})$

Ví dụ 2: Một hình nón cụt có các bán kính đáy là 6cm và 9cm, chiều cao bằng 4cm.

a) Tính diện tích xung quanh của hình nón cụt.

b) Tính thể tích của hình nón sinh ra hình nón cụt đó.

Hướng dẫn:

a) Áp dụng công thức Sxq = $\pi (R_{1}+R_{2})l$

Với R1 = 6cm, R2 = 9cm và l = AB

Kẻ AI $\perp $ OB thì tứ giác OO'AI có ba góc vuông nên là hình chữ nhật, dó đó:

AI = OO' = 4cm và IB = 9 - 6 = 3 (cm)

Áp dụng định lý Py-ta-go cho $\Delta $AIB vuông tại I ta được:

$AB^{2}=BI^{2}+IA^{2}=3^{2}+4^{2}=5^{2}$

$\Leftrightarrow AB = 5(cm)$

Vậy Sxq = $\pi (6+9).5=75\pi (cm^{2})$

b, Áp dụng công thức: V = $\frac{1}{3}\pi R^{2}h$ trong đó R = 9cm và chiều cao h = SO

Gọi SO' = x (cm, x > 0) thì h = x + 4

Áp dụng hệ quả định lí Ta-lét cho O'A // OB thu được:

$\frac{SO'}{SO}=\frac{O'A}{OB}$ hay $\frac{x}{x+4}=\frac{6}{9}=\frac{2}{3}$

$\Rightarrow \frac{x}{2}=\frac{x+4}{3}=\frac{x+4-x}{3-2}=4$

$\Leftrightarrow x=8$ nên h = 12 (cm)

Vậy V = $\frac{1}{3}\pi .9^{2}.12=324\pi (cm^{2})$

2. Tính diện tích xung quanh, thể tích của một hình hỗn hợp gồm nhiều hình

Ta tính diện tích xung quanh hoặc thể tích của từng bộ phận rồi cộng lại hoặc trừ đi.

Ví dụ 3: Một dụng cụ gồm một phần có dạng hình trụ, phần còn lại có dạng hình nón. Các kích thước cho trên hình 286. Hãy tính:

a) Thể tích của dụng cụ này.

b) Diện tích mặt ngoài của dụng cụ (không tính nắp đậy).

Hướng dẫn:

Dụng cụ này gồm hai bộ phận:

- Bộ phận hình trụ có bán kính đáy R = 0,7m, chiều cao h = 0,7m.

- Bộ phận hình nón có R = 0,7m, h = 0,9m và đường sinh l = $\sqrt{0,7^{2}+0,9^{2}}=\sqrt{1,3}$ (m)

a) Thể tích của dụng cụ này bằng tổng thể tích của hình trụ và hình nón.

V = $\pi .0,7^{2}.0,7+\frac{1}{3}\pi .0,7^{2}.0,9=0,49\pi (m^{3})$

b) Diện tích mặt ngoài là tổng diện tích xung quanh của hình trụ và diện tích xung quanh của hình nón:

S = $2\pi .0,7.0,7+\pi .0,7.\sqrt{1,3}\approx 5,58(m^{2})$

B. Bài tập và hướng dẫn giải

1. Một hình nón có bán kính đáy bằng 5cm và diện tích xung quanh là 65$\pi cm^{2}$. Tính thể tích của hình nón đó.

2. Một hình nón có đường sinh dài 17cm và diện tích xung quanh là 136$\pi cm^{2}$.

a) Tính chiều cao của hình nón đó.

b) Tính diện tích toàn phần và thể tích của hình nón.

3. Một chiếc xô hình nón cụt làm bằng tôn để đựng nước có các bán kính đáy là 14cm và 9cm, chiều cao là 23cm.

a) Tính dung tích của xô.

b) Tính diện tích tôn để làm xô (coi như diện tích các mép gấp không đáng kể)

4. Từ một khúc gỗ hình trụ có bán kính đáy là 6cm và chiều cao 14cm người ta tiện thành một hình nón có chiều cao bằng chiều cao của hình trụ và bán kính đáy là 6cm. Hỏi thể tích phần gỗ tiện bỏ đi là bao nhiêu?

5. Cho hình thang vuông ABCD ($\widehat{A}=\widehat{D}=90^{\circ}$) có AB = AD = a; CD = 2a. Quay hình thang vuông một vòng quanh cạnh AD ta được một hình có thể tích V1. Quay hình thang vuông một vòng quanh cạnh CD, ta được một hình có thể tích V2. Tính tỉ số V1 : V2

6. Cho hình bình hành ABCD với AB = 2; AD = x (x > 0) và $\widehat{BAD}=60^{\circ}$

a) Tính diện tích toàn phần S của hình tạo thành khi quay hình bình hành ABCD đúng một vòng quanh cạnh AB và diện tích toàn phần S1 của hình tạo thành khi quay quanh cạnh AD.

b) Xác định giá trị x khi S = S1.

Từ khóa tìm kiếm: giải toán lớp 9, các dạng toán lớp 9, phương pháp giải các dạng toán lớp 9, cách giải bài toán dạng Tính diện tích xung quanh và thể tích hình nón, hình nón cụt.

Bình luận

Giải bài tập những môn khác