Cho một hình trụ tròn xoay và hình vuông ABCD cạnh a có hai đỉnh liên tiếp A,B nằm trên đường tròn đáy thứ nhất của hình trụ, hai đỉnh còn lại nằm trên đường tròn đáy thứ hai của hình trụ. Mặt phẳng ABCD tạo với đáy hình trụ góc 450. Tính diện tích xung quanh hình trụ? A.Sxq=52πa23 B.Sxq=3πa23 C.Sxq=4πa23 D.Sxq=2πa23
Phương pháp giải: - Gọi P,Q,E lần lượt là trung điểm của AB,CD,OO′. Xác định góc giữa (ABCD) và mặt đáy. - Sử dụng tỉ số lượng giác và định lí Pytago tính chiều cao h và bán kính đáy r của hình trụ. - Diện tích xung quanh của hình trụ có chiều cao h và bán kính đáy r là Sxq=2πrh. Giải chi tiết: Gọi P,Q,E lần lượt là trung điểm của AB,CD,OO′. Dễ thấy góc giữa (ABCD) và mặt đáy là ∠O′QE=450. Ta có: EQ=21BC=2a, tam giác O′EQ vuông cân tại O′ nên O′Q=O′E=2EQ=22a. ⇒OO′=2O′E=2a, bán kính mặt trụ là: r=O′C=O′Q2+QC2=(22a)2+(2a)2=4a6. Vậy diện tích xung quanh của hình trụ là: Sxq=2πrh=2π.4a6.2a2=2πa23. Chọn D.