Câu hỏi:

26/02/2023 852

Cho hình chóp $S . A B C D$ có đáy là hình vuông cạnh bằng 2, $S A = 2$ và SA vuông góc với mặt phẳng đáy $(A B C D)$ . Gọi $M, N$ là hai điểm thay đổi trên hai cạnh $A B, A D$ sao cho mặt phẳng $(S M C)$ vuông góc với mặt phẳng $(S N C)$ . Tính tổng $T = \frac{1}{A M^{2}} + \frac{1}{A N^{2}}$ khi thể tích khối chóp $S . A M C N$ đạt giá trị lớn nhất.

A. $T = 2$

B. $T = \frac{2 + \sqrt{3}}{4}$

C. $T = \frac{5}{4}$

D. $T = \frac{13}{9}$

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: Bộ 20 đề thi giữa kì 2 Toán 12 có đáp án năm 2022-2023 !!

Bắt đầu thi

Quảng cáo

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

Chọn C

Gọi

E, F

lần lượt là giao điểm của BD với CM và CN. Gọi O là tâm hình vuông

A B C D

.
Theo giả thiết, ta có

B D ⊥ (S A C)

Gọi H là hình chiếu của O lên BC

\Rightarrow S C ⊥ (H E F)

Vì

(S M C) ⊥ (S N C)

nên

H E ⊥ H F

\Rightarrow Δ H E F

vuông tại H có chiều cao OH.

\Rightarrow O E . O F = O H^{2}

Trong đó:

O H = O C . \sin \hat{S C A} = O C . \frac{S A}{S C} = \frac{2}{\sqrt{6}}

\Rightarrow O E . O F = \frac{2^{2}}{6} = \frac{2}{3}

(1).
Đặt

A M = x, (x > 0)

A N = y, (y > 0)

.
Xét

Δ A B C

, gọi K là trung điểm của AM.
Media VietJack

Khi đó:

O K // C M

\Rightarrow \frac{B E}{O E} = \frac{B M}{M K}

\Rightarrow \frac{O B - O E}{O E} = \frac{2 - x}{\frac{x}{2}} = \frac{2 (2 - x)}{x}

\Rightarrow \frac{O B}{O E} = \frac{4 - x}{x} \Rightarrow O E = \frac{2 x \sqrt{2}}{2 (4 - x)}

Chứng minh tương tự, ta có:

O F = \frac{2 y \sqrt{2}}{2 (4 - y)}

Từ (1) suy ra

\frac{4 x y}{2 (4 - x) (4 - y)} = \frac{2}{3}

\Leftrightarrow 3 x y = (4 - x) (4 - y) \Leftrightarrow (x + 2) (y + 2) = 12

(2)
Ta lại có:

S_{A M C N} = S_{A M C} + S_{A N C} = \frac{1}{2} A C . A M . \sin 45^{o} + \frac{1}{2} A C . A M . \sin 45^{o} = (x + y)

\Rightarrow V_{S . A M C N} = \frac{1}{3} S A . (x + y) = \frac{2}{3} (x + y)

Từ (2) suy ra

V_{S . A M C N} = \frac{2}{3} (x - 2 + \frac{12}{x + 2})

Từ (2) suy ra

y = \frac{12}{x + 2} - 2

Vì N thuộc cạnh AD nên

y \leq 2 \Rightarrow \frac{12}{x + 2} - 2 \leq 2 \Leftrightarrow x \geq 1

\Rightarrow x, y \in [1; 2]

Xét hàm số:

f (x) = \frac{2}{3} (x - 2 + \frac{12}{x + 2})

, với

x \in [1; 2]

Ta có:

f^{'} (x) = \frac{2}{3} (1 - \frac{12}{{(x + 2)}^{2}}) = \frac{2}{3} . \frac{x^{2} + 4 x - 8}{{(x + 2)}^{2}}

f^{'} (x) = 0 \Leftrightarrow x^{2} + 4 x - 8 = 0 \Leftrightarrow x = 2 (\sqrt{3} - 1)

Ta lại có:

f (1) = f (2) = 2

f (2 (\sqrt{3} - 1)) = \frac{8 (\sqrt{3} - 1)}{3}

.
Giá trị lớn nhất của

V_{S . A M C N} = 2

khi

x = 1, y = 2

hoặc

x = 2, y = 1

\Rightarrow T = \frac{1}{A M^{2}} + \frac{1}{A N^{2}} = \frac{4}{2^{2}} + \frac{1}{2^{2}} = \frac{5}{4}

Hot: 500+ Đề thi thử tốt nghiệp THPT các môn, ĐGNL các trường ĐH... file word có đáp án (2025). Tải ngay

Sách thầy cô Vietjack biên soạn:

Xem thêm »

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

Tìm hệ số góc k của tiếp tuyến của đồ thị hàm số $y = \frac{x}{x + 1}$ tại điểm $M (- 2; 2)$

A. $k = \frac{1}{9}$

B. $k = - 1$

C. $k = \sqrt{2}$

D. $k = 1$

Lời giải

Chọn D
Ta có

y^{'} = \frac{1}{{(x + 1)}^{2}}

.
Vậy hệ số góc của tiếp tuyến của đồ thị hàm số

y = \frac{x}{x + 1}

tại điểm

M (- 2; 2)

là

k = y^{'} (- 2) = \frac{1}{{(- 2 + 1)}^{2}} = 1

Câu 2

Cho hàm số $y = f (x)$ liên tục trên R và có đồ thị như hình vẽ.

Xét hàm số $g (x) = f (2 x^{3} + x - 1) + m .$ Tìm m để $\max_{[0; 1]} g (x) = - 10.$

A. $m = 3$

B. $m = - 12$

C. $m = - 13$

D. $m = 6$

Lời giải

Chọn C
Đặt

t (x) = 2 x^{3} + x - 1

với

x \in [0; 1] .

Ta có

t^{'} (x) = 6 x^{2} + 1 > 0, \forall x \in [0; 1] .

Suy ra hàm số

t (x)

đồng biến nên

x \in [0; 1] \Rightarrow t \in [- 1; 2] .

Từ đồ thị hàm số ta có

\max_{[- 1; 2]} f (t) = 3 \Rightarrow \max_{[- 1; 2]} [f (t) + m] = 3 + m .

Theo yêu cầu bài toán ta cần có:

3 + m = - 10 \Leftrightarrow m = - 13.

Câu 3

Cho hàm số $f (x)$ , bảng biến thiên của hàm số $f^{'} (x)$ như sau

Số điểm cực trị của hàm số $y = f (x^{2} + 2 x)$ là

A. 9

B. 2

C. 3

D. 5

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 4

Trong các hàm số sau, hàm số nào đồng biến trên R?

A. $y = \tan x$

B. $y = x^{3} + 1$

C. $y = x^{4} + x^{2} + 1$

D. $y = \frac{4 x + 1}{x + 2}$

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 5

Cho hàm số $y = f (x)$ liên tục trên R và có đồ thị như hình vẽ.

Có bao nhiêu giá trị nguyên của tham số m để phương trình $f (\sqrt{2 f (\cos x)}) = m$ có nghiệm $x \in [\frac{π}{2}; π)$ ?

A. 4

B. 3

C. 2

D. 5

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 6

Đồ thị hàm số $y = 2 x^{4} - 3 x^{2}$ và đồ thị hàm số $y = - x^{2} + 2$ có bao nhiêu điểm chung?

A. 4

B. 3

C. 1

D. 2

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 7

Cho hình chóp $S . A B C D$ có đáy $A B C D$ là hình chữ nhật với $A B = 2 a$ , BC=a . Các cạnh bên của hình chóp cùng bằng $a \sqrt{2}$ . Tính góc giữa hai đường thẳng AB và BC.

A. $\arctan 2$

B. $60 °$

C. $30 °$

D. $45 °$

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Xem thêm các câu hỏi khác »

Hỏi bài tập

Đăng ký gói thi VIP

VIP +1 tháng ( 199,000 VNĐ )

VIP +1 - Luyện thi tất cả các đề có trên Website trong 1 tháng

Hơn 100K đề thi thử, đề minh hoạ, chính thức các năm
Với 2tr+ câu hỏi theo các mức độ Nhận biết, Thông hiểu, Vận dụng
Tải xuống đề thi [DOCX] với đầy đủ đáp án
Xem bài giảng đính kèm củng cố thêm kiến thức
Bao gồm tất cả các bậc từ Tiểu học đến Đại học
Chặn hiển thị quảng cáo tăng khả năng tập trung ôn luyện

Mua ngay

VIP +3 tháng ( 299,000 VNĐ )

VIP +3 - Luyện thi tất cả các đề có trên Website trong 3 tháng

Hơn 100K đề thi thử, đề minh hoạ, chính thức các năm
Với 2tr+ câu hỏi theo các mức độ Nhận biết, Thông hiểu, Vận dụng
Tải xuống đề thi [DOCX] với đầy đủ đáp án
Xem bài giảng đính kèm củng cố thêm kiến thức
Bao gồm tất cả các bậc từ Tiểu học đến Đại học
Chặn hiển thị quảng cáo tăng khả năng tập trung ôn luyện

Mua ngay

VIP +6 tháng ( 399,000 VNĐ )

VIP +6 - Luyện thi tất cả các đề có trên Website trong 6 tháng

Hơn 100K đề thi thử, đề minh hoạ, chính thức các năm
Với 2tr+ câu hỏi theo các mức độ Nhận biết, Thông hiểu, Vận dụng
Tải xuống đề thi [DOCX] với đầy đủ đáp án
Xem bài giảng đính kèm củng cố thêm kiến thức
Bao gồm tất cả các bậc từ Tiểu học đến Đại học
Chặn hiển thị quảng cáo tăng khả năng tập trung ôn luyện

Mua ngay

VIP +12 tháng ( 499,000 VNĐ )

VIP +12 - Luyện thi tất cả các đề có trên Website trong 12 tháng

Hơn 100K đề thi thử, đề minh hoạ, chính thức các năm
Với 2tr+ câu hỏi theo các mức độ Nhận biết, Thông hiểu, Vận dụng
Tải xuống đề thi [DOCX] với đầy đủ đáp án
Xem bài giảng đính kèm củng cố thêm kiến thức
Bao gồm tất cả các bậc từ Tiểu học đến Đại học
Chặn hiển thị quảng cáo tăng khả năng tập trung ôn luyện

Mua ngay

Tìm hệ số góc k của tiếp tuyến của đồ thị hàm số y=xx+1 tại điểm M−2; 2

Cho hàm số y=fx liên tục trên R và có đồ thị như hình vẽ.Xét hàm số gx=f2x3+x−1+m. Tìm m để max0;1gx=−10.

Cho hàm số fx, bảng biến thiên của hàm số f'x như sauSố điểm cực trị của hàm số y=fx2+2x là

Trong các hàm số sau, hàm số nào đồng biến trên R?

Cho hàm số y=fx liên tục trên R và có đồ thị như hình vẽ.Có bao nhiêu giá trị nguyên của tham số m để phương trình f2fcosx=m có nghiệm x∈π2;π ?

Đồ thị hàm số y=2x4−3x2 và đồ thị hàm số y=−x2+2 có bao nhiêu điểm chung?

Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật với AB=2a, BC=a . Các cạnh bên của hình chóp cùng bằng a2. Tính góc giữa hai đường thẳng AB và BC.

VIP +1 tháng ( 199,000 VNĐ )

VIP +3 tháng ( 299,000 VNĐ )

VIP +6 tháng ( 399,000 VNĐ )

VIP +12 tháng ( 499,000 VNĐ )

🔥 Đề thi HOT:

CHỌN BỘ SÁCH BẠN MUỐN XEM

Đăng ký

Đăng nhập

Quên mật khẩu

Tìm hệ số góc k của tiếp tuyến của đồ thị hàm số $y = \frac{x}{x + 1}$ tại điểm $M (- 2; 2)$

Cho hàm số $y = f (x)$ liên tục trên R và có đồ thị như hình vẽ.

Xét hàm số $g (x) = f (2 x^{3} + x - 1) + m .$ Tìm m để $\max_{[0; 1]} g (x) = - 10.$

Cho hàm số $f (x)$ , bảng biến thiên của hàm số $f^{'} (x)$ như sau

Số điểm cực trị của hàm số $y = f (x^{2} + 2 x)$ là

Cho hàm số $y = f (x)$ liên tục trên R và có đồ thị như hình vẽ.

Có bao nhiêu giá trị nguyên của tham số m để phương trình $f (\sqrt{2 f (\cos x)}) = m$ có nghiệm $x \in [\frac{π}{2}; π)$ ?

Đồ thị hàm số $y = 2 x^{4} - 3 x^{2}$ và đồ thị hàm số $y = - x^{2} + 2$ có bao nhiêu điểm chung?

Cho hình chóp $S . A B C D$ có đáy $A B C D$ là hình chữ nhật với $A B = 2 a$ , BC=a . Các cạnh bên của hình chóp cùng bằng $a \sqrt{2}$ . Tính góc giữa hai đường thẳng AB và BC.