Bài 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58 trang 127, 128, 129 SGK Toán 8 tập 2 - Ôn tập chương 4

Bài 51 trang 127 SGK Toán lớp 8 tập 2

Câu hỏi:

Tính diện tích xung quanh, diện tích toàn phần và thể tích của lăng trụ đứng có chiều cao h và đáy lần lượt là:

a) Hình vuông cạnh a;

b) Tam giác đều cạnh a;

c) Lục giác đều cạnh a;

d) Hình thang cân, đáy lớn là 2a, các cạnh còn lại bằng a;

e) Hình thoi có hai đường chéo là 6a và 8a.

Lời giải:

a. Kí hiệu lăng trụ đứng đã cho như hình bên.

p là nửa chu vi đáy và h là chiều cao lăng trụ.

Diện tích xung quanh là:

\({S_{xq}} = 2p.h = 4.a.{\text{ }}h\)

Diện tích một đáy là :

\({S_đ} = {a^2}\)

Diện tích toàn phần của lăng trụ đứng là :

\({S_{tp}} = {S_{xq}} + 2{S_đ} = 4ah + 2{a^2}\)

Thể tích lăng trụ :

\(V = {S_đ}h = {a^2}.h\)

b. 

Chiều cao của tam giác đều ABC là:

 \(AH = \sqrt {A{B^2} - B{H^2}}  = \sqrt {{a^2} - {{\left( {\dfrac{a }{ 2}} \right)}^2}} \) \(  = \sqrt {\dfrac{{3{a^2}}}{4}}  = \dfrac{{a\sqrt 3 }}{2}\)

Diện tích xung quanh là:

\({S_{xq}} = 2p.h = 3a.h\)

Diện tích một đáy là:

\({S_đ} = \dfrac{1}{2}a.\dfrac{{a\sqrt 3 }}{2} = \dfrac{{{a^2}\sqrt 3 }}{4}\)

Diện tích toàn phần là:

\({S_{tp}} = {S_{xq}} + 2{S_đ}=3ah +2.\dfrac{{{a^2}\sqrt 3 }}{4}\)\(\, = 3ah + \dfrac{{{a^2}\sqrt 3 }}{2}\)

Thể tích: \(V = {S_đ}.h = \dfrac{{{a^2}\sqrt 3 }}{4}.h = \dfrac{{{a^2}h\sqrt 3 }}{4}\)

c. 

Diện tích xung quanh là:

\({S_{xq}}= 2p. h = 6a.h\)

Diện tích tam giác đều cạnh a (theo câu b) là \(\dfrac{{{a^2}\sqrt 3 }}{4}\).

Do đó diện tích một đáy của lăng trụ là :

 \({S_đ} = 6.\dfrac{{{a^2}\sqrt 3 }}{4} = \dfrac{{3{a^2}\sqrt 3 }}{2}\)

Diện tích toàn phần là: \({S_{tp}} = {S_{xq}} + 2{S_đ}\)

 \({S_{tp}} = 6ah + 2.\dfrac{{3{a^2}\sqrt 3 }}{2} = 6ah + 3{a^2}\sqrt 3 \)\(\, = 3a\left( {2h + a\sqrt 3 } \right)\)

Thể tích tích lăng trụ :

 \(V = {S_đ}.h = \dfrac{{3{a^2}\sqrt 3 }}{2}.h = \dfrac{{3{a^2}h\sqrt 3 }}{2}\)

d. 

Diện tích xung quanh :

\({S_{xq}}= 2ph = (2a + a +a +a). h \)\(\,= 5ah\).

Chiều cao hình thang cũng chính là chiều cao tam giác đều cạnh \(a\).

 \(AH = \dfrac{{a\sqrt 3 }}{2}\) (theo câu b)

Diện tích một đáy hình lăng trụ là:

 \({S_đ} = \dfrac{{\left( {2a + a} \right).AH}}{2} \)\(\,= \dfrac{{3a}}{2}.\dfrac{{a\sqrt 3 }}{2} = \dfrac{{3{a^2}\sqrt 3 }}{4}\)

Diện tích toàn phần là:

 \({S_{tp}} = {S_{xq}} + 2{S_đ} = 5ah + 2.\dfrac{{3{a^2}\sqrt 3 }}{4} \)\(\,= 5ah + \dfrac{{3{a^2}\sqrt 3 }}{2}\)

Thể tích hình lăng trụ:

 \(V = S.h = \dfrac{{3{a^2}\sqrt 3 }}{4}.h = \dfrac{{3{a^2}h\sqrt 3 }}{4}\)

e. 

Vì hai đường chéo \(BD=6a, AC=8a\) nên \(OB=3a, OC=4a.\) 

Cạnh của hình thoi: 

\(BC = \sqrt {O{B^2} + O{C^2}}  \) \(= \sqrt {{{\left( {3a} \right)}^2} + {{\left( {4a} \right)}^2}}  \) \(= \sqrt {25{a^2}}  = 5a\)

Diện tích xung quanh lăng trụ:

\(S_{xq}= 2ph = 4.5a.h = 20ah\)

Diện tích một đáy của lăng trụ:

\({S_đ} = \dfrac{1}{2}.6a.8a = 24{a^2}\)

Diện tích toàn phần:

\({S_{tp}} = {S_{xq}} + 2{S_đ} \)\(\,= 20ah + 2.24a^2 = 20ah + 48{a^2}\)

Thể tích lăng trụ:

\(V = Sh =24{a^2}.h\)

Bài 52 trang 128 SGK Toán lớp 8 tập 2

Câu hỏi:

Tính diện tích toàn phần của thanh gỗ như ở hình 142 (mặt trước, mặt sau của thanh gỗ là những hình thang cân, bốn mặt còn lại đều là những hình chữ nhật, cho biết  ≈ 3,16)

Phương pháp:

Diện tích xung quanh: \({S_{xq}}= 2ph\) với p là nửa chu vi đáy, h là chiều cao lăng trụ.  

Áp dụng công thức tính diện tích toàn phần :

\({S_{tp}} = {S_{xq}} + 2{S_đ}\)  

Lời giải:

Thanh gỗ dạng hình lăng trụ đứng, đáy là hình thang cân. Ta tìm chiều cao của hình thang cân. Ta có:

\(\eqalign{
& DH = {1 \over 2}\left( {DC - AB} \right) \cr
& \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, = {1 \over 2}\left( {6 - 3} \right) = 1,5\left( {cm} \right) \cr} \)

Chiều cao: 

\(AH =\sqrt {AD^2 - DH^2}= \sqrt {3,{5^2} - 1,{5^2}}  \)\(\,= \sqrt {12,25 - 2,25}  \) \(= \sqrt {10}  \approx 3,16\left( {cm} \right)\) 

Diện tích xung quanh lăng trụ là :

\({S_{xq}}= 2ph = (3 + 6 + 3,5 + 3,5).11,5\)\(\,=16.11,5 = 184 \,(cm^2)\) 

Diện tích một mặt đáy là:

\(S_đ= \dfrac{{\left( {3 + 6} \right).3,16}}{2} = 14,22c{m^2}\)

Diện tích toàn phần :

\({S_{tp}} = {S_{xq}} + 2{S_đ}\)\(\,= 184 + 2.14,22 = 212,44 \,(cm^2)\)

Bài 53 trang 128 SGK Toán lớp 8 tập 2

Câu hỏi:

Thùng chứa của xe ở hình 143 có dạng lăng trụ đứng tam giác, các kích thước cho trên hình. Hỏi dung tích của thùng chứa là bao nhiêu?

Lời giải:

Thùng chứa là một lăng trụ đứng tam giác: 

Diện tích đáy là:

 \(S = \dfrac{1}{2}ah_1 = \dfrac{1}{2}.80.50= 2000\left( {c{m^2}} \right)\)

Thể tích là :

\(V = S.h = 2000.60 = 120000{\rm{ }}(c{m^3})\)

Bài 54 trang 128 SGK Toán lớp 8 tập 2

Câu hỏi:

Người ta muốn đổ một tấm bê tông dày 3cm, bề mặt của tấm bê tông có các kích thước như ở hình 144.

a) Số bê tông cần phải có là bao nhiêu?

b) Cần phải có bao nhiêu chuyến xe để chở số bê tông cần thiết đến chỗ đổ bê tông, nếu mỗi xe chứa được 0,06m3? (Không tính số bê tông dư thừa hoặc rơi vãi)

Phương pháp:

Áp dụng công thức tính thể tích của lăng trụ đáy là ngũ giác.

Lời giải:

Bổ sung hình đã cho thành một hình chữ nhật \(ABCD\).

Ta có: \(DE = DA – EA = 4,20 - 2,15 \)\(\,= 2,05\, (m)\)

\(DF = DC - FC = 5,10 - 3,60\)\(\, = 1,5\; (m)\)

\({S_{ABCD}} = 5,10.4,20 = 21,42\,({m^2})\)

\({S_{DEF}} = \dfrac{1}{2}DE.DF = \dfrac{1}{2}.2,05.1,5 \)\(\,\approx 1,54\,\,{m^2}\)

Suy ra: \({S_{ABCFE}} = {S_{ABCD}} - {S_{DEF}}\)\(\, = 21,42-1,54\)\(\, = 19,88{\text{ }}({m^2})\)

a) Số bê tông cần phải có chính là thể tích của lăng trụ đáy là ngũ giác \(ABCEF\), chiều cao là \(3cm = 0,03m\).

\(V = Sh = 19,88. 0,03 = 0,5964 (m^3)\)

b) Nếu mỗi chuyến xe chở được \(0,06 m^3\) bê tông thì số chuyến xe là:

 \(\dfrac{{0,5964}}{{0,06}} = 9,94\)

Vì số chuyến xe là số nguyên nên thực tế cần phải có \(10\) chuyến xe để chở số bê tông nói trên.

Bài 55 trang 128 SGK Toán lớp 8 tập 2

Câu hỏi:

A, B, C, D là các đỉnh của một hình hộp chữ nhật. Hãy quan sát hình 145 rồi điền số thích hợp vào các ô trống ở bảng sau:

Phương pháp:

Áp dụng định lí Pytago. 

Sử dụng kết quả Bài 12 trang 104 SGK toán 8 tập 2: \(AD = \sqrt {A{B^2} + B{C^2} + C{D^2}}\)

Lời giải:

Ở hàng (2):\(AD = \sqrt {A{B^2} + B{C^2} + C{D^2}}\)

\( = \sqrt {{1^2} + {2^2} + {2^2}}  = \sqrt 9  = 3\)

Ở hàng (3):\(BD = \sqrt {A{D^2} - A{B^2}}  = \sqrt {{7^2} - {2^2}}  \) \(= \sqrt {45} \)

 \(CD = \sqrt {B{D^2} - B{C^2}}  = \sqrt {45 - {3^2}}\) \(  = \sqrt {36}  = 6\)

Ở hàng (4):\(BD = \sqrt {A{D^2} - A{B^2}}  = \sqrt {{{11}^2} - {2^2}}  \) \(= \sqrt {117} \)

 \(BC = \sqrt {B{D^2} - D{C^2}}\)

\( = \sqrt {117 - {9^2}}  = \sqrt {117 - 81}  \)\(\,= \sqrt {36}  = 6\)

Ở hàng (5):\(BD = \sqrt {D{C^2} + B{C^2}}\)

\( = \sqrt {{{20}^2} + {{12}^2}}  = \sqrt {400 + 144}  = \sqrt {544} \)

 \(AB = \sqrt {A{D^2} - B{D^2}}  = \sqrt {{{25}^2} - 544}\) \(  = \sqrt {81}  = 9\)

Vậy ta được kết quả ở bảng sau: 

Bài 56 trang 129 SGK Toán lớp 8 tập 2

Câu hỏi:

Một cái lều ở trại hè có dạng lăng trụ đứng tam giác (với các kích thước trên hình 146):

a) Tính thể tích khoảng không ở bên trong lều.

b) Số vải bạt cần phải có để dựng lều đó là bao nhiêu?

(Không tính các mép và nếp gấp của lều).

Lời giải:

a.

Lều là lăng trụ đứng tam giác.

Diện tích đáy (tam giác):

\(S = \dfrac{1}{2}.3,2.1,2 = 1,92\left( {{m^2}} \right)\)

Thể tích khoảng không bên trong lều là:

\(V = Sh = 1,92. 5 = 9,6 (m^3)\)

b. 

Số vải bạt cần có để dựng lều chính là diện tích toàn phần của lăng trụ trừ đi diện tích mặt bên có kích thước là \(5\,m\) và \(3,2\,m\).

Diện tích xung quanh lăng trụ là:

\({S_{xq}}= 2ph = (2 + 2+ 3,2) .5 = 36 (m^2)\)

Diện tích toàn phần:

\({S_{tp}} = {S_{xq}} + 2{S_đ}= 36 + 2.1,92 \)\(\,= 39,84 (m^2)\)

Diện tích mặt bên kích thước \(5\,m\) và \(3,2\,m\) là:

\(S = 5.3,2 = 16 (m^2)\)

Vậy số vải bạt cần có để dựng lều là:

\(39,84 - 16 = 23,84 (m^2)\)

Chú ý:Có thể tính bằng cách khác là tổng diện tích hai mặt bên và hai đáy.

Bài 57 trang 129 SGK Toán lớp 8 tập 2

Câu hỏi:

Tính thể tích của hình chóp đều, hình chóp cụt đều sau đây (h.147 và h.148)

Hướng dẫn: Hình chóp \(L.EFGH\) cũng là hình chóp đều

Lời giải:

Bài 58 trang 129 SGK Toán lớp 8 tập 2

Câu hỏi:

Tính thể tích của hình cho trên hình 149 với các kích thước kèm theo.

Phương pháp:

Áp dụng công thức tính thể tích của hình hộp chữ nhật và hình chóp.

Lời giải:

Thể tích cần tính bao gồm một hình hộp chữ nhật và một hình chóp cụt.

\(V_\text{hộp} = 3.3.6 =54({m^3})\) 

Ta có: \(BA = BO + OA = 3,0 + 4,5 = 7,5\, m\)

Thể tích hình chóp với đường cao \(BA=7,5m\) là: 

 \({V_1} = \dfrac{1}{3}S_1h_1 = \dfrac{1}{3}.7,5.7,5.7,5 \)\(\,= 140,625\left( {{m^3}} \right)\)

Thể tích hình chóp với đường cao \(BO = 3,0 \,m\) là:

 \({V_2} = \dfrac{1}{3}.{S_2}.{h_2} = \dfrac{1}{3}.3.3.3 = 9\left( {{m^3}} \right)\)

Thể tích hình chóp cụt là:

\({V_c} = {V_1}-{V_2}= 140,625 - 9 \)\(\,= 131,625 \) \((m^3)\)

Thể tích của hình cần tính là:

\(V = {V_\text{hộp}} + {V_c}= 54 + 131,625 \)\(\,= 185,625\, (m^3)\)  

Sachbaitap.com