Ôn tập chương II - Mặt nón, mặt trụ, mặt cầu

Lý thuyết và bài tập cho Ôn tập chương II - Mặt nón, mặt trụ, mặt cầu, Hình học 12,Toán 12
Bài Tập / Bài Soạn: 

Bài 1 trang 50 SGK Hình học 12

Đề bài

Cho ba điểm \(A, B, C\) cùng thuộc một mặt cầu và cho biết \(\widehat {ACB} = 90^0\). Trong các khẳng định sau khẳng định nào đúng?

a) Đường tròn qua ba điểm \(A, B, C\) nằm trên mặt cầu.

b) \(AB\) là một đường kính của mặt cầu đã cho.

c) \(AB\) không  phải là đường kính của mặt cầu.

d) \(AB\) là đường kính của đường tròn giao tuyến tạo bởi mặt cầu và mặt phẳng \((ABC)\)

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Nhận xét từng đáp án và rút ra kết luận.

Lời giải chi tiết

Bài 2 trang 50 SGK Hình học 12

Đề bài

Cho tứ diện \(ABCD\) có cạnh \(AD\) vuông góc với mặt phẳng \((ABC)\) và cạnh \(BD\) vuông góc với cạnh \(BC\). Biết \(AB = AD = a\), tính diện tích xung quanh và thể tích của khối nón được tạo thành khi quay đường gấp khúc \(BDA\) quanh cạnh \(AB\).

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Vì \(∆ABD\) vuông góc tại \(A\), nên khi quay \(BDA\) quanh \(AB\) ta được hình nón tròn xoay đường cao \(h=AB \) và bán kính đáy bằng \(r=AD.\)

Bài 3 trang 50 SGK Hình học 12

Đề bài

Chứng minh rằng hình chóp có tất cả các cạnh bên bằng nhau nội tiếp được trong một mặt cầu.

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Sử dụng kết quả: Hình chóp có tất cả các cạnh bên bằng nhau có chân đường vuông góc của đỉnh trùng với tâm đường tròn ngoại tiếp đáy và phương pháp xác định tâm mặt cầu ngoại tiếp của khối chóp.

Bước 1: Xác định trục d của mặt đáy (trục là đường thẳng đi qua tâm đường tròn ngoại tiếp đáy và vuông góc với đáy).

Bước 2: Xác định mặt phẳng trung trực (P) của một cạnh bên.

Bài 4 trang 50 SGK Hình học 12

Đề bài

Hình chóp \(S.ABC\) có một mặt cầu tiếp xúc với các cạnh \(SA, SB, SC\) và tiếp xúc với ba cạnh \(AB, BC, CA\) tại trung điểm của mỗi cạnh. Chứng minh rằng hình chóp đó là hình chóp tam giác đều.

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Chóp tam giác đều là chóp có đáy là tam giác đều và các cạnh bên bằng nhau.

Lời giải chi tiết

Bài 5 trang 50 SGK Hình học 12

Cho tứ diện đều \(ABCD\) cạnh \(a\). Gọi \(H\) là hình chiếu vuông góc của đỉnh \(A\) xuống mặt phẳng \((BCD)\).

a

a) Chứng minh \(H\) là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác \(BCD\). Tính độ dài đoạn \(AH\).

Phương pháp giải:

+ Chứng minh \(\Delta AHB = \Delta AHC = \Delta AHD\) và suy ra \(HB = HC = HD\).

+ Sử dụng định lí Pitago tính độ dài đoạn \(AH\).

Lời giải chi tiết:

Bài 6 trang 50 SGK Hình học 12

Đề bài

Cho hình vuông \(ABCD\) cạnh \(a\). Từ tâm \(O\) của hình vuông dựng đường thẳng \(\Delta\) vuông góc với mặt phẳng \((ABCD)\). Trên \(\Delta\) lấy điểm \(S\) sao cho \(OS ={a \over 2}\). Xác định tâm và bán kính mặt cầu ngoại tiếp hình chóp \(S.ABCD\). Tính diện tích của mặt cầu và thể tích của khối cầu được tạo nên bởi mặt cầu đó.

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Phương pháp xác định tâm mặt cầu ngoại tiếp của khối chóp.

Bài 7 trang 50 SGK Hình học 12

Cho hình trụ có bán kính đáy \(r\), trục \(OO' = 2r\) và mặt cầu đường kính \(OO'\).

a

a) Hãy so sánh diện tích mặt cầu và diện tích xung quanh của hình trụ đó.

Phương pháp giải:

Tính các diện tích mặt cầu và diện tích xung quanh của hình trụ rồi so sánh

\({S_{cau}} = 4\pi {R^2};\,\,{S_{xq\,tru}} = 2\pi rh\)

Lời giải chi tiết:

Hình trụ có bán kính đáy \(r\) và chiều cao \(2r\), hình cầu có bán kính \(r\)

Bài 1 trang 51 SGK Hình học 12

Đề bài

Cho hình lập phương \(\displaystyle ABCD.A'B'C'D'\) có cạnh bằng \(\displaystyle a\). Gọi \(\displaystyle S\) là diện tích xung quanh của hình trụ có hai đường tròn đáy ngoại tiếp hai hình vuông \(\displaystyle ABCD\) và \(\displaystyle A'B'C'D'\). Diện tích \(\displaystyle S\) là:

(A) \(\displaystyle πa^2\);                            (B) \(\displaystyle πa^2\sqrt 2 \) ;

(C) \(\displaystyle πa^2\sqrt 3 \);                      (D) \(\displaystyle {{\pi {{\rm{a}}^2}\sqrt 2 } \over 2}\).

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Bài 2 trang 51 SGK Hình học 12

Đề bài

Gọi \(S\) là diện tích xung quanh của hình nón tròn xoay được sinh ra bởi đoạn thẳng \(AC'\) của hình lập phương \(ABCD.A'B'C'D'\) có cạnh \(b\) khi quay xung quanh trục \(AA'\). Diện tích \(S\) là:

(A) \(πb^2\);                           (B) \(πb^2\sqrt 2 \) ;

(C) \(πb^2\sqrt 3 \) ;                     (D) \(πb^2\sqrt 6 \).

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Khi quay \(AC'\) xung quanh trục \(AA'\) ta được hình nón đỉnh A có chiều cao \(AA'\), đường sinh \(AC'\) và bán kính đáy \(A'C'\).

Bài 3 trang 51 SGK Hình học 12

Đề bài

Hình chóp \(S.ABC\) có đáy là tam giác \(ABC\) vuông tại \(A\), có \(SA\) vuông góc với mặt phẳng \((ABC)\) và có \(SA = a, AB = b, AC = c\). Mặt cầu đi qua các đỉnh \(A, B, C, S\) có bán kính \(r\) bằng:

(A) \({{2(a + b + c)} \over 3}\) ;              (B) 2\(\sqrt {{a^2} + {b^2} + {c^2}} \)

(C) \({1 \over 2}\sqrt {{a^2} + {b^2} + {c^2}} \) ;  (D) \(\sqrt {{a^2} + {b^2} + {c^2}} \)

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Phương pháp xác định tâm mặt cầu ngoại tiếp của khối chóp.

Bài 4 trang 51 SGK Hình học 12

Đề bài

Cho hai điểm cố định \(A, B\) và một điểm \(M\) di động trong không gian nhưng luôn thoả mãn điều kiện \(\widehat {MAB} = α\) với \(0^0<α<90^0\). Khi đó điểm \(M\) thuộc mặt nào trong các mặt sau:

(A) Mặt nón;                         (B) Mặt trụ;

(C) Mặt cầu;                         (D) Mặt phẳng.

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Sử dụng các khái niệm về các mặt tròn xoay.

Lời giải chi tiết

Ta có: góc MAB = α (0 < α < 90o)

Bài 5 trang 51 SGK Hình học 12

Đề bài

Số mặt cầu chứa một đường tròn cho trước là:

(A) 0 ;                                         (B) 1 ;

(C) 2 ;                                         (D) vô số.

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Có vô số mặt cầu chứa một đường tròn cho trước. Tâm các mặt cầu ấy nằm trên trục của đường tròn (đường thẳng vuông góc với mặt phẳng chứa đường tròn tại tâm đường tròn).

Lời giải chi tiết

Chọn (D) vô số.

Bài 6 trang 52 SGK Hình học 12

Đề bài

Trong các đa diện sau đây, đa diện nào không luôn luôn nội tiếp được trong mặt cầu:

(A) Hình chóp tam giác (tứ diện)

(B) Hình chóp ngũ giác đều;

(C) Hình chóp tứ giác;

(D) Hình hộp chữ nhật.

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Hình chóp muốn nội tiếp được một mặt cầu thì trước hết đáy của chóp đó phải là một tứ giác nội tiếp.

Lời giải chi tiết

Hình chóp tứ giác muốn nội tiếp một mặt cầu thì tứ giác đáy đó phải là tứ giác nội tiếp.

Chọn (C).

Bài 7 trang 52 SGK Hình học 12

Đề bài

Cho tứ diện \(ABCD\) có cạnh \(AD\) vuông góc với mặt phẳng \((ABC)\) và cạnh \(BD\) vuông góc với cạnh \(BC\). Khi quay các cạnh tứ diện đó xung quanh trục là cạnh \(AB\), có bao nhiêu hình nón được tạo thành?

(A) 1;                                (B) 2;

(C) 3;                                (D) 4.

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Quay lần lượt các cạnh của tứ diện và xác định các hình nón được tạo thành dựa vào khái niệm hình nón.

Lời giải chi tiết

Bài 8 trang 52 SGK Hình học 12

Đề bài

Cho hình lập phương \(ABCD.A'B'C'D'\) có cạnh bằng \(a\). Một hình nón có đỉnh là tâm của hình vuông \(ABCD\) và có đường tròn đáy ngoại tiếp hình vuông \(A'B'C'D'\). Diện tích xung quanh của hình nón đó là:

(A) \({{\pi {a^2}\sqrt 3 } \over 3}\)                          (B) \({{\pi {a^2}\sqrt 2 } \over 2}\)

(C) \({{\pi {a^2}\sqrt 3 } \over 2}\)                          (D) \({{\pi {a^2}\sqrt 6 } \over 2}\)

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Bài 9 trang 52 SGK Hình học 12

Đề bài

Cho tam giác đều \(ABC\) cạnh \(a\) quay xung quanh đường cao \(AH\) tạo nên một hình nón. Diện tích xung quanh của hình nón đó là:

(A) \(πa^2\) ;                                 (B) \(2πa^2\) ;

(C) \({1 \over 2}πa^2\) ;                        (D) \({3 \over 4}πa^2\).

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Cho tam giác đều \(ABC\) cạnh \(a\) quay xung quanh đường cao \(AH\) ta được một hình nón đỉnh A, bán kính đáy BH và đường cao AH.

Bài 10 trang 52 SGK Hình học 12

Đề bài

Trong các mệnh đề sau đây, mệnh đề nào sai?

(A) Mặt trụ và mặt nón có chứa các đường thẳng.

(B) Mọi hình chóp luôn nội tiếp trong mặt cầu.

(C) Có vô số mặt phẳng cắt mặt cầu theo những đường tròn bằng nhau.

(D) Luôn có hai đường tròn có bán kính khác nhau cùng nằm trên một mặt nón.

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Xét tính đúng sai của từng đáp án và kết luận, sử dụng tính chất các mặt trụ, nón, cầu.

Lời giải chi tiết

Chọn (B

Bài 11 trang 53 SGK Hình học 12

Đề bài

Cho hình trụ có bán kính đáy bằng \(\displaystyle r\). Gọi \(\displaystyle O, O'\) là tâm của hai đáy với \(\displaystyle OO' = 2r\). Một mặt cầu \(\displaystyle (S)\) tiếp xúc với hai đáy của hình trụ tại \(\displaystyle O\) và \(\displaystyle O'\). Trong các mệnh đề dưới đây, mệnh đề nào sai?

(A) Diện tích mặt cầu bằng diện tích xung quanh của hình trụ.

(B) Diện tích mặt cầu bằng \(\displaystyle {2 \over 3}\) diện tích toàn phần của hình trụ.

(C) Thể tích khối cầu bằng \(\displaystyle {3 \over 4}\) thể tích khối trụ.

Bài 12 trang 53 SGK Hình học 12

Đề bài

Một hình hộp chữ nhật nội tiếp mặt cầu và có ba kích thước là \(\displaystyle a, b, c\). Khi đó bán kính \(\displaystyle r\) của mặt cầu bằng:

(A) \(\displaystyle {1 \over 2}\sqrt {{a^2} + {b^2} + {c^2}} \);

(B) \(\displaystyle \sqrt {{a^2} + {b^2} + {c^2}} \);

(C) \(\displaystyle \sqrt {2({a^2} + {b^2} + {c^2})} \);

(D) \(\displaystyle {{\sqrt {{a^2} + {b^2} + {c^2}} } \over 3}\).

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Mặt cầu ngoại tiếp hình hộp chữ nhật có tâm chính là tâm của hình hộp chữ nhật.

Bài 13 trang 53 SGK Hình học 12

Đề bài

Một hình trụ có hai đáy là hai hình tròn nội tiếp hai mặt của một hình lập phương cạnh \(a\). Thể tích của khối trụ đó là:

(A) \({1 \over 2}a^3π\) ;                         (B) \({1 \over 4}a^3π\) ;

(C) \({1 \over 3}a^3π\) ;                         (D) \(a^3π\).

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Một hình trụ có hai đáy là hai hình tròn nội tiếp hai mặt của một hình lập phương cạnh \(a\), khi đó hình trụ có chiều cao \(h=\) và đáy là đường tròn nội tiếp hình vuông cạnh (a\).

Bài 14 trang 53 SGK Hình học 12

Đề bài

Một hình tứ diện đều cạnh \(a\) có một đỉnh trùng với đỉnh của hình nón, ba đỉnh còn lại nằm trên đường tròn đáy của hình nón. Khi đó diện tích xung quanh của hình nón là:

(A) \({1 \over 2}\pi {a^2}\sqrt 3 \) ;             (B) \({1 \over 3}\pi {a^2}\sqrt 2 \) ;

(C) \({1 \over 3}\pi {a^2}\sqrt 3 \) ;             (D) \(\pi {a^2}\sqrt 3 \) .

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Diện tích xung quanh của hình nón \({S_{xq}} = \pi rl\), trong đó \(r;l\) lần lượt là bán kính đáy và độ dài đường sinh của hình nón.

Bài 15 trang 54 SGK Hình học 12

Đề bài

Trong các mệnh đề sau đây mệnh đề nào sai?

(A) Có một mặt cầu ngoại tiếp một hình tứ diện bất kì.

(B) Có một mặt cầu ngoại tiếp một hình chóp đều.

(C) Có một mặt cầu ngoại tiếp một hình hộp.

(D) Có một mặt cầu ngoại tiếp một hình hộp chữ nhật.

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Sử dụng kiến thức về mặt cầu ngoại tiếp.

- Hình chóp có đáy là một đa giác nội tiếp thì luôn có một mặt cầu ngoại tiếp hình chóp đó.

Bài 16 trang 54 SGK Hình học 12

Đề bài

Người ta bỏ ba quả bóng bàn cùng kích thước vào trong một chiếc hộp hình trụ có đáy bằng hình tròn lớn của quả bóng bàn và chiều cao bằng ba lần đường kính quả bóng bàn. Gọi S­1 là tổng diện tích của ba quả bóng bàn, S2 là diện tích xung quanh của hình trụ. Tỉ số \(\displaystyle{{{S_1}} \over {{S_2}}}\) bằng:

(A) 1 ;                                 (B) 2 ;

(C) 1,5 ;                              (D) 1,2 .

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Bài 17 trang 54 SGK Hình học 12

Đề bài

Người ta xếp \(7\) viên bi có cùng bán kính r vào một cái lọ hình trụ sao cho tất cả các viên bi đều tiếp xúc với đáy, viên bi nằm chính giữa tiếp xúc với \(6\) viên bi xung quanh và mỗi viên bi xung quanh đều tiếp xúc với các đường sinh của lọ hình trụ. Khi đó diện tích đáy của cái lọ hình trụ là:

(A) \(16πr^2\) ;                      (B) \(18πr^2\) ;

(C) \(9πr^2\) ;                        (D) \(36πr^2\) .

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Bài 18 trang 54 SGK Hình học 12

Đề bài

Cho ba điểm \(A, C, B\) nằm trên một mặt cầu, biết rằng góc \(\widehat {ACB}= 90^0\). Trong các khẳng định sau, khẳng định nào là đúng?

(A) \(AB\) là một đường kính của mặt cầu.

(B) Luôn có một đường tròn nằm trên mặt cầu ngoại tiếp tam giác \(ABC\).

(C) Tam giác \(ABC\) vuông cân tại \(C\).

(D) Mặt phẳng \((ABC)\) cắt mặt cầu theo giao tuyến là một đường tròn lớn.

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Suy luận từng đáp án.

Lời giải chi tiết


Giải các môn học khác

Bình luận