Khi cắt đôi một quả cam có dạng hình cầu (H.10.22b), em thấy mặt cắt có dạng hình gì?
Phân tích bài toán
Tóm tắt đề bài
Quan sát mặt cắt khi cắt đôi một quả cam có dạng hình cầu, xác định mặt cắt đó có hình dạng gì.
Kiến thức cần dùng
Tính chất của hình cầu — mọi mặt phẳng cắt qua hình cầu đều tạo ra một hình tròn. Tâm và bán kính của hình tròn đó phụ thuộc vào vị trí mặt cắt so với tâm hình cầu.
Phương pháp giải
Dùng quan sát thực tế kết hợp với tính chất hình học của hình cầu. Khi một mặt phẳng cắt qua hình cầu, giao của mặt phẳng đó với mặt cầu là một đường tròn, do đó mặt cắt là hình tròn.
Ứng dụng thực tế
Nếu em cắt đôi một quả bóng tennis, mặt cắt trông như thế nào và bán kính của nó so với bán kính quả bóng thì lớn hơn hay nhỏ hơn khi em cắt qua tâm quả bóng?
Gợi ý (0/3)
Gợi ý 1:
Em hãy nghĩ đến hình dạng của hình cầu — nó đối xứng theo mọi hướng. Khi một mặt phẳng đi qua hình cầu, đường giao nhau giữa mặt phẳng và bề mặt cầu là một đường cong kín. Đường cong đó có dạng gì?
Gợi ý 2:
Mọi điểm trên mặt cầu đều cách tâm một khoảng bằng nhau (bằng bán kính). Khi cắt bằng một mặt phẳng, tất cả các điểm giao đều cách một điểm cố định trên mặt phẳng cắt một khoảng bằng nhau — đó chính là định nghĩa của hình gì?
Gợi ý 3:
Mặt cắt của hình cầu bởi bất kỳ mặt phẳng nào cũng là một hình tròn. Áp dụng vào quả cam, mặt cắt khi cắt đôi quả cam chính là hình tròn.
Lời giải chi tiết
Khi cắt đôi một quả cam có dạng hình cầu, mặt cắt có dạng hình tròn.
Giải thích: Mọi mặt phẳng cắt qua hình cầu đều tạo ra giao tuyến là một đường tròn, do đó mặt cắt thu được là một hình tròn. Khi cắt qua tâm hình cầu, hình tròn thu được có bán kính bằng bán kính của hình cầu và được gọi là đường tròn lớn.