Câu hỏi Đáp án 2 năm trước 36

Cho hình lăng trụ có hai đáy là đường tròn tâm \(O\) và \(O',\) bán kính đáy bằng chiều cao bằng \(4a. \) Trên đường tròn đáy có tâm \(O\) lấy điểm \(A,D;\) trên đường tròn \(O'\)lấy điểm \(B,C\) sao cho \(AB\) song song với \(CD\) và \(AB\) không cắt \(OO'.\) Tính độ dài \(AD\) để thể tích khối chóp \(O'.ABCD\) đạt giá trị lớn nhất?

A. \(AD=4a\sqrt{2}.\)

Đáp án chính xác ✅

B. \(AD=8a. \)

C. \(AD=2a. \)

D. \(AD=2a\sqrt{3}.\)

Lời giải của giáo viên

verified HocOn247.com

Từ \(B,C\) kẻ các đường thẳng song song với đường sinh của hình trụ cắt đường tròn tâm \(O\) lần lượt tại \(B',C'.\)

Vì \(AD\) và \(BC\) là giao tuyến của mặt phẳng \(\left( AB;CD \right)\) với hai mặt phẳng song song nên \(AD//BC. \)

Suy ra: \(AD//B'C'\) hay \(AB'C'D\) là hình bình hành nộp tiếp nên nó là hình chữ nhật.

\(\left\{ \begin{array}{l} B'C' \bot DC'\\ B'C' \bot CC' \end{array} \right. \Rightarrow B'C' \bot CD\) mà \(BC//B'C'\) suy ra \(BC\bot CD. \)

Vậy tứ giác \(ABCD\) là hình chữ nhật.

Đặt \(BC=AD=2x,\) gọi \(I,I'\) lần lượt là trung điểm của \(AD\) và \(BC. \)

Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l} OI' \bot BC\\ OO' \bot BC \end{array} \right. \Rightarrow BC \bot \left( {OO'I'} \right) \Rightarrow \left( {OO'I'} \right) \bot \left( {ABCD} \right)\) và có giao tuyến \(I'I.\)

Từ \(O'\) kẻ đường vuông góc với \(I'I\) tại \(H,\) suy ra \(O'H\) là đường cao của hình chóp \(O'.ABCD\).

Gọi \(J\) là giao điểm của \(OO'\) và \(I'I,J\) là trung điểm của \(OO'.\)

Ta có: \(OI=O'I'=\sqrt{O'{{C}^{2}}-I'{{C}^{2}}}=\sqrt{16{{a}^{2}}-{{x}^{2}}}.\)

\(DC'=2.OI=2\sqrt{16{{a}^{2}}-{{x}^{2}}}\Rightarrow DC=\sqrt{DC{{'}^{2}}+CC{{'}^{2}}}=\sqrt{4\left( 16{{a}^{2}}-{{x}^{2}} \right)+16{{a}^{2}}}=2\sqrt{20{{a}^{2}}-{{x}^{2}}}\)

\(\frac{1}{O'{{H}^{2}}}=\frac{1}{O'{{J}^{2}}}+\frac{1}{O'I{{'}^{2}}}=\frac{O'{{J}^{2}}+O'I{{'}^{2}}}{O'{{J}^{2}}.O'I{{'}^{2}}}\Rightarrow O'H=\frac{O'J.O'I'}{\sqrt{O'{{J}^{2}}+O'I{{'}^{2}}}}=\frac{2A. \sqrt{16{{a}^{2}}-{{x}^{2}}}}{\sqrt{20{{a}^{2}}-{{x}^{2}}}}\)

Suy ra: \({{V}_{O'.ABCD}}=\frac{1}{3}.O'H.AD.DC=\frac{1}{3}.\frac{2a\sqrt{16{{a}^{2}}-{{x}^{2}}}}{\sqrt{20{{a}^{2}}-{{x}^{2}}}}.2x.2\sqrt{20{{a}^{2}}-{{x}^{2}}}=\frac{8}{3}.x\sqrt{16{{a}^{2}}-{{x}^{2}}}\)

\(=\frac{8a}{3}\sqrt{{{x}^{2}}\left( 16{{a}^{2}}-{{x}^{2}} \right)}\le \frac{8a}{3}.\frac{{{x}^{2}}+16{{a}^{2}}-{{x}^{2}}}{2}=\frac{64{{a}^{3}}}{3}.\)

Vậy \(\max {{V}_{O'.ABCD}}=\frac{64{{a}^{3}}}{3}\Leftrightarrow {{x}^{2}}=16{{a}^{2}}-{{x}^{2}}\Leftrightarrow x=2\sqrt{2}a\Rightarrow AD=4\sqrt{2}a. \)

CÂU HỎI CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1: Trắc nghiệm

Tập nghiệm của bất phương trình \({{6.9}^{x}}-{{12.6}^{x}}+{{6.4}^{x}}\le 0\) có dạng \(S=\left[ a;b \right].\) Giá trị của biểu thức \({{a}^{2}}+{{b}^{2}}\) bằng 

Xem lời giải » 2 năm trước 47
Câu 2: Trắc nghiệm

Phương trình tiệm cận ngang của đồ thị hàm số \(y=\frac{4-3x}{4x+5}\) là 

Xem lời giải » 2 năm trước 45
Câu 3: Trắc nghiệm

Cho hình chóp \(S.ABCD\) có đáy là hình vuông cạnh \(a,SA\) vuông góc với mặt đáy và \(SA=a\sqrt{2}.\) Góc giữa đường thẳng \(SC\) và mặt phẳng \(\left( ABCD \right)\) bằng

Xem lời giải » 2 năm trước 44
Câu 4: Trắc nghiệm

Cho khối nón có bán kính đường tròn đáy bằng \(R=3a,\) đường sinh \(l=5a,\) thể tích của khối nón bằng bao nhiêu?

Xem lời giải » 2 năm trước 44
Câu 5: Trắc nghiệm

Cho tứ diện \(ABCD\) có \(AB,AC,AD\) đôi một vuông góc với nhau. Biết \(AB=3a;AC=2a\) và \(AD=a. \) Tính thể tích của khối tứ diện đã cho? 

Xem lời giải » 2 năm trước 44
Câu 6: Trắc nghiệm

Cho hàm số \(f\left( x \right),\) bảng xét dấu của \(f'\left( x \right)\) như sau:

  Hàm số \(y=f\left( 1-2x \right)\) nghịch biến trên khoảng nào dưới đây?

Xem lời giải » 2 năm trước 43
Câu 7: Trắc nghiệm

Gọi \(M,m\) lần lượt là giá trị lớn nhất giá trị nhỏ nhất của hàm số \(y=-{{x}^{3}}+6{{x}^{2}}-9x+5\) trên đoạn \(\left[ -1;2 \right]\). Khi đó tổng \(M+m\) bằng

Xem lời giải » 2 năm trước 42
Câu 8: Trắc nghiệm

Cho lăng trụ tam giác \(ABC.A'B'C'\) có đáy \(ABC\) là tam giác vuông tại \(A,AB=a\sqrt{3},AC=a. \) Điểm \(A'\) cách đều ba điểm \(A,B,C. \) Góc giữa đường thẳng \(AB'\) và mặt phẳng \(\left( ABC \right)\) bằng \({{60}^{0}}.\) Khoảng cách giữa hai đường thẳng \(AA'\) và \(BC\) bằng

Xem lời giải » 2 năm trước 42
Câu 9: Trắc nghiệm

Cho hàm số \(y=\frac{x+m}{x-3}(m\) là tham số) thỏa mãn \(\underset{\left[ -1;2 \right]}{\mathop{\min }}\,y=-2.\) Mệnh đề nào dưới đây đúng? 

Xem lời giải » 2 năm trước 41
Câu 10: Trắc nghiệm

Cho hình chóp \(S.ABC\) có đáy \(ABC\) là tam giác vuông cân tại \(A,\) cạnh \(SA\) vuông góc với mặt đáy \(ABC. \) Biết \(SA=2a,BC=2a\sqrt{2}.\) Bán kính \(R\) của mặt dầu ngoại tiếp hình chóp \(S.ABC\) bằng

Xem lời giải » 2 năm trước 40
Câu 11: Trắc nghiệm

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 \(\left[ 1;2 \right]?\)

Xem lời giải » 2 năm trước 40
Câu 12: Trắc nghiệm

Cho hàm số \(y=-{{x}^{3}}-3\left( m+1 \right){{x}^{2}}+3\left( 2m-1 \right)x+2020.\) Có bao nhiêu giá trị nguyên \(m\) để hàm số nghịch biến trên \(\left( -\infty ;+\infty  \right)?\)

Xem lời giải » 2 năm trước 39
Câu 13: Trắc nghiệm

Đường thẳng \(y=x+1\) cắt đồ thị hàm số \(y=\frac{x-1}{x-2}\) tại hai điểm phân biệt \(A,B. \) Khi đó độ dài \(AB\) bằng 

Xem lời giải » 2 năm trước 39
Câu 14: Trắc nghiệm

Gọi \({{x}_{1}},{{x}_{2}}\left( {{x}_{1}}<{{x}_{2}} \right)\) là hai nghiệm của phương trình \({{3}^{2x-1}}-{{4.3}^{x}}+9=0.\) Giá trị của biểu thức \(P={{x}_{2}}-2{{x}_{1}}\) bằng 

Xem lời giải » 2 năm trước 38
Câu 15: Trắc nghiệm

Cho hàm số \(y=f\left( x \right)\) có đồ thị như hình vẽ:

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

Xem lời giải » 2 năm trước 38

📝 Đề thi liên quan

Xem thêm »
Xem thêm »

❓ Câu hỏi mới nhất

Xem thêm »
Xem thêm »