Câu hỏi:

31/10/2024 127

Ba tia \(Ox,Oy,Oz\) đôi một vuông góc, \(C\) là một điểm cố định trên \(Oz\), đặt \(OC = 1\). \(A,B\) thay đổi trên \(Ox,Oy\) sao cho \(OA + OB = OC\). Tính giá trị nhỏ nhất của bán kính mặt cầu ngoại tiếp tứ diện \(OABC\). 

Đáp án chính xác

Sách mới 2k7: Tổng ôn Toán, Lí, Hóa, Văn, Sử, Địa... kỳ thi tốt nghiệp THPT Quốc gia 2025, đánh giá năng lực (chỉ từ 70k).

Tổng ôn Toán-lý hóa Văn-sử-đia Tiếng anh & các môn khác

Quảng cáo

Trả lời:

verified
Giải bởi Vietjack

Phương pháp giải

- Xác định trục của đường tròn đáy.

- Xác định tâm mặt cầu.

- Tính bán kính mặt cầu theo \({\rm{OA}}\) và \({\rm{OB}}\).

- Sử dụng BĐT Bu-nhi-a-cốp-xki: \(\left( {{a^2} + {b^2}} \right)\left( {{c^2} + {d^2}} \right) \ge {(ac + bd)^2}\)

Công thức tính diện tích mặt cầu, thể tích khối cầu

Lời giải

Ba tia \(Ox,Oy,Oz\) đôi một vuông góc, \(C\) là một điểm cố định trên \(Oz\), đặt \(OC = 1\). \(A,B\) thay đổi trên \(Ox,Oy\) sao cho \(OA + OB = OC\). Tính giá trị nhỏ nhất của bán kính mặt cầu ngoại tiếp tứ diện \(OABC\). 	A. \(\frac{{\sqrt 6 }}{4}\)	B. \(\frac{{\sqrt 6 }}{3}\)	C. \(\frac{{\sqrt 6 }}{2}\)	D. \(\sqrt 6 \) (ảnh 1)

* Dựng trục \(d\) của

\( \Rightarrow d\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{\rm{\;qua\;}}H}\\{d \bot \left( {OAB} \right) \Rightarrow d//OC}\end{array}} \right.\) (với \(H\) là trung điểm của \(AB\))

* Kẻ trung trực \({\rm{\Delta }}\) của \(OC\) trong mặt phẳng \(\left( {OCH} \right)\) (\({\rm{\Delta }}\) qua trung điểm \({\rm{M}}\) của \({\rm{OC}}\))

\( \Rightarrow {\rm{\Delta }} \cap d = I\) là tâm mặt cầu ngoại tiếp tứ diện \(OABC\)

* \(R = IO = \sqrt {I{H^2} + H{O^2}} \)

+ \(IH = MO = \frac{1}{2}OC = \frac{{OC}}{2}\)

+ \(HO = \frac{1}{2}AB = \frac{1}{2}\sqrt {O{A^2} + O{B^2}} \)

\( \Rightarrow R = \sqrt {\frac{{O{C^2}}}{4} + \frac{{O{A^2} + O{B^2}}}{4}}  = \frac{1}{2}\sqrt {O{A^2} + O{B^2} + O{C^2}} \)\( = \underbrace {\frac{1}{2}\sqrt {O{A^2} + O{B^2} + 1} }_{\min }\)

(Với \(OA + OB = OC = 1\))

Theo BĐT Bu-nhi-a-cốp-xki: \(\left( {{a^2} + {b^2}} \right)\left( {{c^2} + {d^2}} \right) \ge {(ac + bd)^2}\)

Dấu "\( = \)" xảy ra khi \(\frac{a}{c} = \frac{b}{d}\)

\( \Rightarrow \left( {O{A^2} + O{B^2}} \right)\left( {{1^2} + {1^2}} \right) \ge \underbrace {\left( {OA\mathop  + \limits^2 OB} \right)}_{ = 1}\)

\( \Rightarrow O{A^2} + O{B^2} \ge \frac{1}{2}\)

Dấu "=" xảy ra khi \(\frac{{OA}}{1} = \frac{{OB}}{1} \Rightarrow OA = OB = \frac{1}{2}\)

\( \Rightarrow {R_{{\rm{min}}}} = \frac{1}{2}\sqrt {{{\left( {\frac{1}{2}} \right)}^2} + {{\left( {\frac{1}{2}} \right)}^2} + 1}  = \frac{{\sqrt 6 }}{4}\).

 Chọn A

Bình luận


Bình luận

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1:

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho vectơ \(\vec a = \left( {2; - 2; - 4} \right)\); \(\vec b = \left( {1; - 1;1} \right)\). Mệnh đề nào dưới đây sai 

Xem đáp án » 31/10/2024 3,741

Câu 2:

Phần tư duy đọc hiểu

Từ đoạn số [1], cụ Kép nghĩ rằng mình không phù hợp để chơi hoa vì lí do nào sau đây?

Xem đáp án » 04/07/2024 3,244

Câu 3:

Gọi \(S\) là tập tất cả các giá trị thực của tham số \(m\) để phương trình \(2{x^3} - 3{x^2} = 2m + 1\) có đúng hai nghiệm phân biệt.

Số phần tử của \(S\) là _______

Xem đáp án » 31/10/2024 1,741

Câu 4:

Có bao nhiêu số có 5 chữ số đôi một khác nhau và trong đó có đúng một chữ số lẻ?

Đáp án: ______

Xem đáp án » 31/10/2024 1,513

Câu 5:

Công thức phân tử của hợp chất phenolphtalein là

Xem đáp án » 04/07/2024 1,501

Câu 6:

Người ta thả một ít lá bèo vào hồ nước. Biết rằng sau 1 ngày, bèo sẽ sinh sôi kín cả mặt hồ và sau mỗi giờ, lượng lá bèo tăng gấp đôi so với trước đó và tốc độ tăng không đổi. Hỏi sau mấy giờ thì lá bèo phủ kín \(\frac{1}{3}\) hồ? 

Xem đáp án » 31/10/2024 935

Câu 7:

Phần tư duy khoa học / giải quyết vấn đề

Điền các cụm từ thích hợp vào chỗ trống.

- Khi dịch hai khe lại gần màn chắn thì khoảng vân sẽ _______

- Khi giảm khoảng cách hai khe thì khoảng vân sẽ _______

Xem đáp án » 12/07/2024 929