Thể tích hình chóp cụt – Công thức và ví dụ

Thể tích hình chóp cụt là gì? Công thức tính thể tích hình chóp cụt, cách tính thể tích hình chóp cụt…
Thể tích hình chóp cụt

Công thức tính thể tích hình chóp cụt

Gọi S và S’ lần lượt là diện tích của đáy lớn và đáy nhỏ của hình chóp cụt; h là chiều cao của nó (h chính là khoảng cách giữa 2 mặt phẳng chứa 2 đáy; cũng bằng khoảng cách từ 1 điểm bất kì trên đáy này đến mặt phẳng chứa đáy kia). Khi đó, thể tích của hình chóp cụt là:

V=\frac{1}{3}h(S+S'+\sqrt{SS'})

(V là thể tích hình chóp cụt, h là chiều cao hình chóp, S,S' là diện tích 2 đáy)

Chứng minh công thức tính thể tích hình chóp cụt

Gọi hai đáy là hai đa giác A_1A_2...A_nA_1'A_2'...A_n'. Gọi S là điểm đồng quy của các đường thẳng A_1A_1', A_2A_2', … A_nA_n'. Gọi V_1, V_2 lần lượt là thể tích các khối chóp S.A_1A_2...A_nS.A_1'A_2'...A_n', gọi h_1, h_2 lần lượt là chiều cao của hai khối chóp S.A_1A_2...A_nS.A_1'A_2'...A_n' ta có: h = h_1-h_2. Gọi diện tích hai đáy là S_1S_2 với (S_1 >S_2).

Ta có V = V_1-V_2 = \frac{1}{3}h_1.S_1-\frac{1}{3}h_1.S_2, (*).

Do hai đáy là hai đa giác đồng dạng với tỉ số đồng dạng bằng \frac{h_2}{h_1} nên ta có: \frac{S_2}{S_1}=\frac{h_2^2}{h_1^2} hay \frac{\sqrt{S_2}}{\sqrt{S_1}}=\frac{h_2}{h_1}

\Longleftrightarrow \frac{h_2}{\sqrt{S_2}}=\frac{h_1}{\sqrt{S_1}}

\Longleftrightarrow \frac{h_2}{\sqrt{S_2}}=\frac{h_1}{\sqrt{S_1}} = \frac{h_1-h_2}{\sqrt{S_1}-\sqrt{S_2}}=\frac{h}{\sqrt{S_1}-\sqrt{S_2}}

Từ đó ta có: h_1=\frac{h.\sqrt{S_1}}{\sqrt{S_1}-\sqrt{S_2}}h_2=\frac{h.\sqrt{S_2}}{\sqrt{S_1}-\sqrt{S_2}}

Khi đó thay vào (*) ta có: V=\frac{1}{3}.\frac{h.S_1.\sqrt{S_1}}{\sqrt{S_1}-\sqrt{S_2}}-\frac{1}{3}.\frac{h.S_2.\sqrt{S_2}}{\sqrt{S_1}-\sqrt{S_2}}

= \frac{1}{3}.h.\frac{S_1\sqrt{S_1}-S_2\sqrt{S_2}}{\sqrt{S_1}-\sqrt{S_2}}

= \frac{1}{3}.h.\frac{(\sqrt{S_1})^3-(\sqrt{S_2})^3}{\sqrt{S_1}-\sqrt{S_2}}

= \frac{1}{3}.h.\frac{(\sqrt{S_1}-\sqrt{S_2})(S_1+S_2+\sqrt{S_1.S_2})}{\sqrt{S_1}-\sqrt{S_2}}

= \frac{1}{3}.h.(S_1+S_2+\sqrt{S_1.S_2}), (điều phải chứng minh)

Ví dụ cách tính thể tích hình chóp cụt

Cho một hình nón cụt có bán kính hai mặt đáy r1 và r2 lần lượt bằng 5cm và 9cm. Chiều cao nối giữa hai bán kính mặt đáy này có độ dài 8cm. Hỏi diện tích toàn phần của hình nón này bằng bao nhiêu?

Lời giải:

Áp dụng theo công thức tính thể tích hình nón cụt ta có: r1 = 5cm, r2 = 9cm, h = 8cm

Vậy thể tích của hình nón cụt là: V=3,14*8/3(52 + 92 + 5*9) = 1,263 cm3

Như vậy thể tích của hình nón cụt này bằng xấp xỉ 1263 cm3 hoặc 12,63 m3

Trên đây là bài viết thể tích hình chóp cụt, Sotayhoctap chúc các bạn học tốt!

3/5 - (2 bình chọn)
Mình là Nguyễn Mỹ Lệ - là tác giả các bài viết trong chuyên mục sổ tay Toán học - Vật lý - Hóa học. Mong rằng các bài viết của mình được các bạn đón nhận nồng nhiệt.

Related Posts

Chuyên đề số chính phương

Chuyên đề số chính phương

Chuyên đề số chính phương: số chính phương là số gì, định nghĩa số chính phương, tính chất số chính phương, một số dạng bài tập về…

Lược đồ Hoocne (Sơ đồ Hoocne)

Lược đồ Hoocne (Sơ đồ Hoocne) trong cách chia đa thức

Bài viết lược đồ Hoocne (Sơ đồ Hoocne) trong cách chia đa thức bao gồm: Cách chia đa thức cho đa thức bằng lược đồ Hoocne, bài…

Các hàng đẳng thức

Nhị thức Newton, cách khai triển và một số dạng bài tập áp dụng

Bài viết nhị thức Newton bao gồm: nhị thức Newton cơ bản, khai triển nhị thức Newton, tìm hệ số trong khai triển nhị thức Newton, nhị…

Những hằng đẳng thức đáng nhớ

Những hằng đẳng thức đáng nhớ, hằng đẳng thức mở rộng và dạng toán áp dụng

Bài viết những hằng đẳng thức đáng nhớ bao gồm: 7 hằng đẳng thức đáng nhớ, các hằng đẳng thức mở rộng, các hằng đẳng thức tổng…

Hàm số liên tục và bài toán xét tính liên tục của hàm số

Bài viết hàm số liên tục bao gồm: định lý và định nghĩa về hàm số liên tục, xét tính liên tục của hàm số, bài tập…

Cách tìm tập xác định của hàm số mũ và hàm số logarit

Bài viết cách tìm tập xác định của hàm số mũ và hàm số logarit, đây là dạng toán cơ bản trong chương trình Giải tích 12….