Trong không gian với hệ tọa độ \[Oxyz,\] cho tam giác ABC có \[A\left( {{\rm{ }}1;2{\rm{ }}; - 1} \right){\rm{ }},B\left( {2{\rm{ }}; - 1{\rm{ }};3} \right){\rm{ }},C\left( { - 4;7;5} \right).\]Gọi  \(D\left( {a;b;c} \right)\) là chân đường phân giác trong góc B của tam giác ABC. Giá trị của  𝑎 + 𝑏 + 2𝑐 bằng

Gọi I là trung điểm của AD.

Vì \[AD = 2a\]; I là trung điểm của AD\( \Rightarrow AI = ID = a.\)

Tứ giác ABCI có \(AI = BC = a;AI\,{\rm{//}}\,BC \Rightarrow ABCI\) là hình bình hành \[ \Rightarrow AB = CI = {\rm{ }}a\]

Tam giác ACD có trung tuyến \(CI = \frac{1}{2}AD = AI = ID\)nên \[\Delta ACD\] vuông ở C \( \Rightarrow CD \bot AC\)

Ta có : \(SA \bot AC,\,\,CD \bot AC \Rightarrow d(SA,CD) = AC = a\sqrt 2 \)

Gọi cạnh đáy hình vuông là a, chiều cao là h.

Ta có \(HM = \frac{1}{2}a \Rightarrow SM = \sqrt {S{H^2} + H{M^2}} = \sqrt {{h^2} + \frac{{{a^2}}}{4}} = \sqrt {\frac{{{{18}^2}}}{{{a^4}}} + \frac{{{a^2}}}{4}} .\)

Diện tích vải bạt cần dùng là

\(S = 4 \cdot \frac{1}{2}SM \cdot a = 2a \cdot \sqrt {\frac{{{{18}^2}}}{{{a^4}}} + \frac{{{a^2}}}{4}} = 2\sqrt {\frac{{{{18}^2}}}{{{a^2}}} + \frac{{{a^4}}}{4}} .\)

Gọi \[f(a) = \frac{{{{18}^2}}}{{{a^2}}} + \frac{{{a^4}}}{4},\,\,a > 0\]

\[ \Rightarrow f'(a) = - \frac{{2 \cdot {{18}^2}}}{{{a^3}}} + 3{a^3} = 0 \Leftrightarrow a = \sqrt[6]{{648}} \approx 2,94.\]

\( \Rightarrow {f_{\max }} \Leftrightarrow a = 2,94\)