Cho hình chóp \(S.ABCD\) có \(SC = x\) \(\left( {0 < x < \sqrt 3 } \right)\), các cạnh còn lại đều bằng \(1\) (tham khảo hình vẽ). Biết rằng thể tích khối chóp \(S.ABCD\) lớn nhất khi và chỉ khi \(x = \frac{{\sqrt a }}{b}\) \(\left( {a,b \in {\mathbb{Z}^ + }} \right)\). Các mệnh đề sau đúng hay sai?

Cho hình chóp \(S.ABCD\) có \(SC = x\) \(\left( {0 < x < \sqrt 3 } \right)\), các cạnh còn lại đều bằng \(1\) (tham khảo hình vẽ). Biết rằng thể tích khối chóp \(S.ABCD\) lớn nhất khi và chỉ khi \(x = \frac{{\sqrt a }}{b}\) \(\left( {a,b \in {\mathbb{Z}^ + }} \right)\). Các mệnh đề sau đúng hay sai?

a) \({a^2} - 2b < 30\).
Quảng cáo
Trả lời:
|
a) Sai |
b) Đúng |
c) Sai |
d) Sai |
Gọi \(H\) là hình chiếu của \(S\) lên mặt phẳng \(\left( {ABCD} \right)\), vì \(SA = SB = SD\) nên \(H \in AO\) với \(O\) là trung điểm của \(BD\)
Ta xét hai tam giác \(SBD\) và \(ABD\) có cạnh \(BD\) chung, \(SB = AB\), \(SD = AD\) nên \(\Delta SBD = \Delta ABD\) suy ra \(AO = SO = OC\) do đó \(\Delta SAC\) vuông tại \(S\).
Ta có \(AO = \frac{1}{2}AC = \frac{1}{2}\sqrt {1 + {x^2}} \) \( \Rightarrow BO = \frac{{\sqrt {3 - {x^2}} }}{2}\)\( \Rightarrow {S_{ABCD}} = \frac{{\sqrt {\left( {1 + {x^2}} \right)\left( {3 - {x^2}} \right)} }}{2}\) \(\left( {0 < x < \sqrt 3 } \right)\)
Mặt khác \(SH = \frac{{SA.SC}}{{\sqrt {S{A^2} + S{C^2}} }}\)\( = \frac{x}{{\sqrt {1 + {x^2}} }}\)
Vậy \({V_{S.ABCD}} = \frac{1}{3}SH.{S_{ABCD}}\)\( = \frac{{\sqrt {{x^2}\left( {3 - {x^2}} \right)} }}{6} \le \frac{1}{4}\).
Thể tích khối chóp \(S.ABCD\) lớn nhất khi và chỉ khi\({x^2} = 3 - {x^2}\)\( \Leftrightarrow x = \frac{{\sqrt 6 }}{2}\).
Vậy \(\left\{ \begin{array}{l}a = 6\\b = 2\end{array} \right.\). Suy ra \({a^2} - 8b = 20\).
Hot: 1000+ Đề thi giữa kì 2 file word cấu trúc mới 2026 Toán, Văn, Anh... lớp 1-12 (chỉ từ 60k). Tải ngay
- Sách - Sổ tay kiến thức trọng tâm Vật lí 11 VietJack - Sách 2025 theo chương trình mới cho 2k8 ( 45.000₫ )
- Trọng tâm Hóa học 11 dùng cho cả 3 bộ sách Kết nối, Cánh diều, Chân trời sáng tạo VietJack - Sách 2025 ( 58.000₫ )
- Sách lớp 11 - Trọng tâm Toán, Lý, Hóa, Sử, Địa lớp 11 3 bộ sách KNTT, CTST, CD VietJack ( 52.000₫ )
- Sách lớp 10 - Combo Trọng tâm Toán, Văn, Anh và Lí, Hóa, Sinh cho cả 3 bộ KNTT, CD, CTST VietJack ( 75.000₫ )
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Câu 1
a) Bất phương trình có chung tập nghiệm với \({6^{ - x - 2}} \le {6^{ - 2x}}\)
b) \(\mathop {\lim }\limits_{x \to b} \left( {3{x^2} + 2} \right) = b\)
c) \(\left[ {a;b} \right)\backslash \left( {3; + \infty } \right) = \left[ { - \frac{2}{3};3} \right]\)
Lời giải
|
a) Sai |
b) Đúng |
c) Đúng |
d) Đúng |
\({\left( {\frac{1}{6}} \right)^{x + 2}} \le {\left( {\frac{1}{{36}}} \right)^{ - x}} \Leftrightarrow {6^{ - x - 2}} \le {6^{2x}} \Leftrightarrow - x - 2 \le 2x \Leftrightarrow x \ge - \frac{2}{3}\) (do \(6 > 1\)).
Một cách giải khác:
\({\left( {\frac{1}{6}} \right)^{x + 2}} \le {\left( {\frac{1}{{36}}} \right)^{ - x}} \Leftrightarrow {\left( {\frac{1}{6}} \right)^{x + 2}} \le {\left( {\frac{1}{6}} \right)^{ - 2x}} \Leftrightarrow x + 2 \ge - 2x \Leftrightarrow x \ge - \frac{2}{3}\) (do. \(0 < \frac{1}{6} < 1\))
Vậy nghiệm của bất phương trình là \(x \ge - \frac{2}{3}\).
Lời giải
Trả lời: \(\frac{7}{{12}}{a^3}\)
Lời giải
\(\begin{array}{l}V = \frac{1}{3}\left( {{S_{ABCD}} + {S_{MNPQ}} + \sqrt {{S_{ABCD}} \cdot {S_{MNPQ}}} } \right) \cdot O{O^\prime }\\{S_{ABCD}} = {a^2}\\{S_{MNPQ}} = {\left( {\frac{1}{2}a} \right)^2} = \frac{1}{4}{a^2}\\ \Rightarrow V = \frac{1}{3}\left( {{a^2} + \frac{1}{4}{a^2} + \sqrt {{a^2} \cdot \frac{1}{4}{a^2}} } \right) \cdot a = \frac{7}{{12}}{a^3}\end{array}\)
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.
Câu 4
A. \[\sqrt {10} \].
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.
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.
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.
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.