Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho hai mặt cầu \(\left( {{S}_{1}} \right):\,{{\left( x+4 \right)}^{2}}+{{y}^{2}}+{{z}^{2}}=16,\left( {{S}_{2}} \right):\,{{\left( x+4 \right)}^{2}}+{{y}^{2}}+{{z}^{2}}=36\) và điểm \(A\left( 4;0;0 \right)\). Đường thẳng \(\Delta \) di động nhưng luôn tiếp xúc với \(({{S}_{1}})\), đồng thời cắt \(\left( {{S}_{2}} \right)\) tại hai điểm \(B,\,\,C\). Tam giác ABC có thể có diện tích lớn nhất là bao nhiêu?
A. \(24\sqrt 5 \)
B. 48
C. 72
D. \(28\sqrt 5 \)
Lời giải của giáo viên
Ta có: \(\left( {{S}_{1}} \right),\,\,\left( {{S}_{2}} \right)\) có cùng tâm \(I\left( -4;0;0 \right)\) và lần lượt có bán kính là \({{r}_{1}}=4,\,\,{{r}_{2}}=6\).
Gọi T là hình chiếu của I trên d, ta được \(TB=\sqrt{I{{B}^{2}}-I{{T}^{2}}}=2\sqrt{5}\), tức \(BC=4\sqrt{5}\).
Gọi \(\left( P \right)\) là tiếp diện của \(\left( {{S}_{1}} \right)\) tại T, khi đó \(\Delta \) qua T và nằm trong \(\left( P \right)\).
Gọi H là hình chiếu của A trên d, ta có \(AH\le AT\), dấu bằng xảy ra khi \(d\bot AT\).
Gọi \(M,\,\,N\) là các giao điểm của đường thẳng AI và \(\left( {{S}_{1}} \right)\) với AM<AN. Dễ thấy AN=12 và đây cũng chính là độ dài lớn nhất của AT.
Lúc này ta có \(AH\le AN=12\), dấu bằng xảy ra khi \(d\bot AN\).
Vậy diện tích lớn nhất của tam giác ABC là \(24\sqrt{5}\).
CÂU HỎI CÙNG CHỦ ĐỀ
Với a là một số thực dương tùy ý, ta có \(\sqrt[5]{a^3}\) bằng
Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho điểm \(I\left( 1;2;4 \right)\) và mặt phẳng \(\left( P \right):2x+2y+z-1=0\). Mặt cầu tâm I và tiếp xúc với mặt phẳng \(\left( P \right)\) có phương trình là:
Phương trình \({{\log }_{2}}\left( 3x+1 \right)=-4\) có tập nghiệm là
Cho hình chóp đều S.ABCD có cạnh đáy bằng a. Gọi M, N lần lượt là trung điểm của các cạnh SA, CD. Biết góc giữa đường thẳng MN với mặt phẳng \(\left( SBD \right)\) bằng \({{30}^{{}^\circ }}\)(như hình vẽ).
Thể tích của khối chóp đều S.ABCD là:
Trong không gian với hệ toa độ Oxyz, lập phương trình đường thẳng đi qua điểm \(A\left( 0;\ -1;\ 3 \right)\) và vuông góc với mặt phẳng \(\left( P \right): x+3y-1=0\).
Tập nghiệm của bất phương trình \({{\log }_{3}}\left( {{x}^{2}}+2 \right)\le 3\) là:
Tính \(I = \int\limits_{ - 1}^1 {{x^{2020}}{\rm{d}}x} \)
Họ nguyên hàm của hàm số \(f\left( x \right) = \sin \left( {2x + 1} \right)\) là
Một hình cầu có bán kính r=3cm khi đó diện tích mặt cầu là:
Tích của giá trị nhỏ nhất và giá trị lớn nhất của hàm số \(f\left( x \right)=x+\frac{4}{x}\) trên đoạn \(\left[ 1;\text{ }3 \right]\) bằng.
Cho số phức \({{z}_{1}}=1+i\) và \({{z}_{2}}=2-3i\). Tìm số phức liên hợp của số phức \(w={{z}_{1}}+{{z}_{2}}\)?
Cho hàm số \(y=f\left( x \right)\) có đồ thị \(y={f}'\left( x \right)\) là đường cong hình bên.
Giá trị nhỏ nhất của hàm số \(g\left( x \right)=f\left( {{x}^{2}}-2\text{x} \right)\) trên \(\left[ -\frac{3}{2}\,;\,\frac{7}{2} \right]\) là
Cho hàm số \(f(x)\) có bàng biến thiên như sau
Hàm số đã cho đồng biến trên khoảng nào trong các khoảng dưới đây?
Cho hàm số \(y=f\left( x \right)=-\frac{1}{2}{{x}^{4}}+a{{x}^{2}}+b$$\left( a,b\in \mathbb{R} \right)\) có đồ thị và \(y=g\left( x \right)=m{{\text{x}}^{2}}+n\text{x}+p \left( m,n,p\in \mathbb{R} \right)\) có đồ thị \(\left( P \right)\) như hình vẽ. Diện tích hình phẳng giới hạn bởi \(\left( C \right)\) và \(\left( P \right)\) có giá trị nằm trong khoảng nào sau đây?
Cho chóp S.ABCD có đáy là hình vuông, \(SA\bot \left( ABCD \right)\). Góc giữa đường SC và mặt phẳng \(\left( SAD \right)\) là góc?