Skip to main content

Tính thể tích hình trụ qua tích phân mặt cắt

Đề bài:

Xét hình trụ có bán kính đáy R, có trục là trục hoành Ox, nằm giữa hai mặt phẳng \(x = a\) và \(x = b\) \((a < b)\) (H.4.20). a) Tính thể tích V của hình trụ. b) Tính diện tích mặt cắt S(x) khi cắt hình trụ bởi mặt phẳng vuông góc với trục Ox tại điểm có hoành độ x \((a \le x \le b)\). Từ đó tính \(\int\limits_a^b {S\left( x \right)dx}\) và so sánh với V.

Phân tích bài toán

Tóm tắt đề bài
Cho hình trụ bán kính đáy R, trục là Ox, nằm giữa hai mặt phẳng \(x = a\) và \(x = b\). Cần tính thể tích V, sau đó tính diện tích mặt cắt ngang S(x) và tích phân \(\int_a^b S(x)\,dx\), rồi so sánh với V.
Kiến thức cần dùng
Công thức thể tích hình trụ \(V = \pi R^2 h\) với h là chiều cao. Diện tích hình tròn bán kính R là \(\pi R^2\). Công thức tích phân của hàm hằng: \(\int_a^b c\,dx = c(b-a)\).
Phương pháp giải
Có một cách giải. Với câu a, chiều cao của hình trụ chính là khoảng cách giữa hai mặt phẳng \(x = a\) và \(x = b\), tức \(h = b - a\), thay vào công thức thể tích. Với câu b, mặt phẳng cắt vuông góc Ox tạo ra mặt cắt là hình tròn bán kính R, tính diện tích rồi lấy tích phân theo x từ a đến b, cuối cùng so sánh kết quả với V.
Ứng dụng thực tế
Một ống nước hình trụ có bán kính tiết diện 5 cm, dài 2 m — làm thế nào để tính thể tích nước tối đa chứa trong ống bằng cách cộng dồn các lát cắt mỏng?

Gợi ý (0/3)

Lời giải chi tiết

Góp ý về bài tập

Bạn thấy nội dung có gì chưa ổn? Góp ý của bạn giúp chúng tôi cải thiện.

...

Bài tập liên quan

Xem tất cả bài tập →