Cho hình chóp \(S.ABCD\) có đáy \(ABCD\) là hình thoi tâm \(O\) cạnh \(a. \) Biết \(SA=SB=SC=a. \) Đặt \(SD=x\left( 0<x<a\sqrt{3} \right).\) Tính \(x\) theo \(a\) sao cho \(AC.SD\) đạt giá trị lớn nhất.
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai.png)
Ta có \(\Delta SAC=\Delta ABC\left( c-c-c \right)\) và \(\Delta SAC,\Delta ABC\) lần lượt cân tại \(S\) và \(B. \)
Khi đó \(SO=BO=\frac{BD}{2}.\) Suy ra \(\Delta SBD\) vuông tại \(S\) (đường trung tuyến bằng \(\frac{1}{2}\) cạnh đối diện).
Trong \(\Delta SBD\) ta có: \(BD=\sqrt{S{{B}^{2}}+S{{D}^{2}}}=\sqrt{{{a}^{2}}+{{x}^{2}}}.\)
Trong \(\Delta ABD\) áp dụng công thức đường trung tuyến ta có:
\(AO=\sqrt{\frac{2\left( A{{B}^{2}}+A{{D}^{2}} \right)}{4}-\frac{B{{D}^{2}}}{4}}=\sqrt{\frac{2\left( {{a}^{2}}+{{a}^{2}} \right)-\left( {{a}^{2}}+{{x}^{2}} \right)}{4}}=\frac{\sqrt{3{{a}^{2}}-{{x}^{2}}}}{2}.\)
Suy ra \(AC=2AO=\sqrt{3{{a}^{2}}-{{x}^{2}}}.\)
Khi đó \(AC.SD=\sqrt{3{{a}^{2}}-{{x}^{2}}}.x=\sqrt{\left( 3{{a}^{2}}-{{x}^{2}} \right){{x}^{2}}}.\)
Áp dụng bất đẳng thức Cauchy (AM-GM) ta có: \(AC.SD=\sqrt{\left( 3{{a}^{2}}-{{x}^{2}} \right){{x}^{2}}}\le \frac{3{{a}^{2}}-{{x}^{2}}+{{x}^{2}}}{2}=\frac{3{{a}^{2}}}{2}\)
Vậy \(\max AC.SD=\frac{3{{a}^{2}}}{2}.\)
Dấu “=” xảy ra \(3{{a}^{2}}-{{x}^{2}}={{x}^{2}}\Leftrightarrow {{x}^{2}}=\frac{3{{a}^{2}}}{2}\Rightarrow x=\frac{a\sqrt{6}}{2}.\)
Đề thi thử THPT QG năm 2021 môn Toán
Trường THPT Lý Thái Tổ lần 3
Câu hỏi liên quan
-
Đường cong ở hình dưới đây là đồ thị của hàm số \(y=\frac{x+a}{bx+c},\left( a,b,c\in \mathbb{Z} \right).\) Khi đó giá trị biểu thức \(T=a-3b-2c\) bằng
-
Số đường tiệm cận đứng của đồ thị hàm số \(y=\frac{\sqrt{x+4}-2}{{{x}^{2}}-x}\) là
-
Cho \(\left( {{u}_{n}} \right)\) là một cấp số cộng có \({{u}_{1}}=3\) và công sai \(d=2.\) Tìm \({{u}_{20}}?\)
-
Cho biểu thức \(P={{a}^{3}}\sqrt[4]{{{a}^{5}}}\) với \(a>0.\) Mệnh đề nào dưới đây đúng?
-
Đồ thị của hàm số nào dưới đây có dạng như đường cong trong hình vẽ bên?
.jpg.png)
-
Tổng tất cả nghiệm của phương trình \(\sin 2x+4\sin x-2\cos x-4=0\) trên đoạn \(\left[ 0;100\pi \right]\).
-
Cho lăng trụ đứng có đáy là tam giác đều cạnh \(2a\) và chiều cao \(a\) Thể tích của khối lăng trụ bằng
-
Cho hình trụ với hai đáy là đường tròn đường kính \(2a,\) thiết diện qua trục là hình chữ nhật có diện tích bằng \(6{{a}^{2}}.\) Diện tích toàn phần của hình trụ bằng
-
Cho hàm số \(f\left( x \right)\) có bảng biến thiên như sau:
.png)
Hàm số đã cho nghịch biến trên khoảng nào dưới đây?
-
Cho khối nón có bán kính đường tròn đáy bằng \(R=3a,\) đường sinh \(l=5a,\) thể tích của khối nón bằng bao nhiêu?
-
Gọi \(S\) là tập hợp các số tự nhiên có bốn chữ số đôi một khác nhau lập từ các số \(0;1;2;3;4;5;6;7.\) Chọn ngẫu nhiên 1 số từ tập hợp \(S.\) Tính xác suất để số được chọn có đúng 2 chữ số chẵn.
-
Giá trị của biểu thức \(\ln 8a-\ln 2a\) bằng
-
Cho hàm số \(f\left( x \right)={{x}^{5}}+3{{x}^{3}}-4m.\) Có bao nhiêu giá trị nguyên của tham số \(m\) để phương trình \(f\left( \sqrt[3]{f\left( x \right)+m} \right)={{x}^{3}}-m\) có nghiệm thuộc đoạn \(\left[ 1;2 \right]?\)
-
Cho hình chóp \(S.ABC\) có đáy \(ABC\) là tam giác vuông tại \(B,BC=2a,BA=a\sqrt{3}.\) Biết tam giác \(SAB\) vuông tại \(A,\) tam giác \(SBC\) cân tại \(S,\left( SAB \right)\) tạo với mặt phẳng \(\left( SBC \right)\) một góc \(\varphi \) thỏa mãn \(\sin \varphi =\sqrt{\frac{20}{21}}.\) Thể tích của khối chóp \(S.ABC\) bằng
-
Hình bát diện đều có bao nhiêu cạnh?
-
Cho hàm số \(y=f\left( x \right)\) có bảng biến thiên như sau:
.png)
Giá trị cực tiểu của hàm số là
-
Cho hàm số \(y=f\left( x \right)\) có đồ thị như hình vẽ:
.jpg.png)
Gọi \(S\) là tập các giá trị nguyên của tham số \(m\) để phương trình \(f\left( 4\left| \sin x \right|+m \right)-3=0\) có đúng 12 nghiệm phân biệt thuộc nửa khoảng \(\left( 0;4\pi \right].\) Tổng các phần tử của \(S\) bằng
-
Cho hình chóp S.ABC có đáy ABC là tam giác vuông cân tại \(B\) có \(AC=2A. \) Cạnh \(SA\) vuông góc với đáy và \(SA=2a. \) Mặt phẳng \(\left( P \right)\) đi qua \(A,\) vuông góc với cạnh \(SB\) tại \(K\) và cắt cạnh \(SC\) tại \(H.\) Gọi \({{V}_{1}},{{V}_{2}}\) lần lượt là thể tích của khối tứ diện \(SAHK\) và khối đa diện \(ABCHK.\) Tỉ số \(\frac{{{V}_{2}}}{{{V}_{1}}}\) bằng
-
Cho hình chóp \(S.ABCD\) có đáy \(ABCD\) là hình vuông cạnh bằng \(2a\) Cạnh bên \(SA\) vuông góc với mặt phẳng đáy \(\left( ABCD \right).\) Góc giữa mặt phẳng \(\left( SBC \right)\) và mặt đáy bằng \({{60}^{0}}.\) Tính thể tích của khối chóp.
-
Cho hai số dương \(a,b\) thỏa mãn \({{a}^{2}}{{b}^{3}}=64.\) Giá trị của biểu thức \(P=2{{\log }_{2}}a+3{{\log }_{2}}b\) bằng
