JavaScript is required

Câu hỏi:

Cho hình hộp chữ nhật \[ABCD.A'B'C'D'\]. Biết khoảng cách từ đỉnh \[A\] tới mặt phẳng\[\left( {A'BD} \right)\] bằng \[10\]. Tính thể tích nhỏ nhất của khối hộp chữ nhật \[ABCD.A'B'C'D'\] (làm tròn kết quả đến hàng đơn vị).

Trả lời:

Đáp án đúng:


Gọi $a, b, c$ lần lượt là độ dài các cạnh $AB, AD, AA'$ của hình hộp chữ nhật. Khoảng cách từ $A$ đến $(A'BD)$ là $h = 10$. Ta có công thức: $\frac{1}{h^2} = \frac{1}{a^2} + \frac{1}{b^2} + \frac{1}{c^2}$ $\frac{1}{10^2} = \frac{1}{a^2} + \frac{1}{b^2} + \frac{1}{c^2}$ Thể tích của hình hộp là $V = abc$. Áp dụng bất đẳng thức Cauchy cho 3 số dương $\frac{1}{a^2}, \frac{1}{b^2}, \frac{1}{c^2}$ ta có: $\frac{1}{a^2} + \frac{1}{b^2} + \frac{1}{c^2} \ge 3 \sqrt[3]{\frac{1}{a^2b^2c^2}}$ $\frac{1}{100} \ge 3 \sqrt[3]{\frac{1}{a^2b^2c^2}}$ $\frac{1}{100^3} \ge 27 \frac{1}{a^2b^2c^2}$ $a^2b^2c^2 \ge 27.100^3$ $V = abc \ge \sqrt{27.100^3} = \sqrt{27}.100.\sqrt{100} = 3\sqrt{3}.1000 = 3000\sqrt{3} \approx 5196.15$ Khi $a=b=c$ thì $V$ đạt giá trị nhỏ nhất. Từ $\frac{1}{a^2} + \frac{1}{b^2} + \frac{1}{c^2} = \frac{1}{100}$ và $a=b=c$ suy ra $\frac{3}{a^2} = \frac{1}{100} \Rightarrow a^2 = 300 \Rightarrow a = 10\sqrt{3}$ Vậy $V_{min} = a^3 = (10\sqrt{3})^3 = 1000.3\sqrt{3} = 3000\sqrt{3} \approx 5196.15$ Nhưng đề bài cho khoảng cách từ A đến (A'BD) bằng 10. Gọi a, b, c là 3 kích thước. Ta có: $V = abc$ và $\frac{1}{a^2} + \frac{1}{b^2} + \frac{1}{c^2} = \frac{1}{100}$. Áp dụng BĐT Cauchy: $\frac{1}{100} = \frac{1}{a^2} + \frac{1}{b^2} + \frac{1}{c^2} \ge 3 \sqrt[3]{\frac{1}{a^2b^2c^2}}$ $\Rightarrow \frac{1}{100^3} \ge \frac{27}{a^2b^2c^2} \Rightarrow (abc)^2 \ge 27.100^3 \Rightarrow abc \ge \sqrt{27.10^6} = 3000\sqrt{3} \approx 5196.15$ Vậy $V_{min} \approx 5196.15$ . Đề bài yêu cầu làm tròn đến hàng đơn vị. Đáp án sai.

Câu hỏi này thuộc đề thi trắc nghiệm dưới đây, bấm vào Bắt đầu thi để làm toàn bài

Câu hỏi liên quan