OPTADS360
AANETWORK
AMBIENT
YOMEDIA
Banner-Video
IN_IMAGE
  • Câu hỏi:

    Cho hình chóp \(S.ABCD\) có đáy \(ABCD\) là hình vuông, \(AB=1\), cạnh bên \(SA=1\) và vuông góc với mặt phẳng đáy \(\left( ABCD \right)\). Kí hiệu \(M\) là điểm di động trên đoạn \(CD\) và \(N\) là điểm di động trên đoạn \(CB\)sao cho \(\widehat{MAN}=45{}^\circ \). Thể tích nhỏ nhất của khối chóp \(S.AMN\) là

    • A. 
      \(\frac{\sqrt{2}-1}{3}\).                              
    • B. 
      \(\frac{\sqrt{2}+1}{9}\).      
    • C. 
      \(\frac{\sqrt{2}+1}{6}\).  
    • D. 
      \(\frac{\sqrt{2}-1}{9}\).

    Lời giải tham khảo:

    Đáp án đúng: A

    Đặt \(DM=x;\,BN=y\,\,\left( 0<x,\,y<1 \right)\)

    Ta có \({{S}_{\Delta AMN}}={{S}_{ABCD}}-{{S}_{\Delta ABN}}-{{S}_{\Delta ADM}}-{{S}_{\Delta CMN}}\)\( =1-\frac{1}{2}\left[ x+y+\left( 1-x \right)\left( 1-y \right) \right]\)\( =\frac{1}{2}\left( 1-xy \right)\)

    Xét tam giác vuông \(CMN\): \(M{{N}^{2}}\)\( ={{\left( 1-x \right)}^{2}}+{{\left( 1-y \right)}^{2}}\,\,\left( 1 \right)\).

    Áp dụng định lí \(\cos \( cho tam giác \(\Delta AMN\): \(M{{N}^{2}}\)\( =A{{M}^{2}}+A{{N}^{2}}-2.AM.AN.\cos 45{}^\circ \)\( =1+{{x}^{2}}+1+{{y}^{2}}-\sqrt{2}.\sqrt{{{x}^{2}}+1}.\sqrt{{{y}^{2}}+1}\,\,\,\,\left( 2 \right)\)

    Từ (1) và (2) suy ra

    \(\begin{align} & {{\left( 1-x \right)}^{2}}+{{\left( 1-y \right)}^{2}}=1+{{x}^{2}}+1+{{y}^{2}}-\sqrt{2}.\sqrt{{{x}^{2}}+1}.\sqrt{{{y}^{2}}+1} \\ & \Leftrightarrow 2x+2y=\sqrt{2\left( {{x}^{2}}+1 \right)\left( {{y}^{2}}+1 \right)} \\ & \Leftrightarrow {{x}^{2}}+{{y}^{2}}={{x}^{2}}{{y}^{2}}+1-4xy\,\,\left( 3 \right) \\ \end{align}\)

    Ta có \({{x}^{2}}+{{y}^{2}}\ge 2xy\,\,\left( 4 \right)\)

    Từ (3) và (4) suy ra \({{x}^{2}}{{y}^{2}}+1-4xy\ge 2xy\Leftrightarrow {{\left( xy \right)}^{2}}-6xy+1\ge 0\)

    \(\Leftrightarrow \left[ \begin{align} & xy\ge 3+2\sqrt{2}\,\,\left( loai \right) \\ & xy\le 3-2\sqrt{2} \\ \end{align} \right.\)

    \(\Rightarrow \)\({{S}_{\Delta AMN}}=\frac{1}{2}\left( 1-xy \right)\ge \sqrt{2}-1\)

    \(\Rightarrow \)\({{V}_{S.AMN}}=\frac{1}{3}.SA.{{S}_{\Delta AMN}}\ge \frac{\sqrt{2}-1}{3}\)

    Dấu \(''=''\) xảy ra

    \(\left\{ \begin{align} & x=y \\ & xy=3-2\sqrt{2} \\ \end{align} \right.\Leftrightarrow x=y=\sqrt{3-2\sqrt{2}}\)

    Vậy thể tích nhỏ nhất của khối chóp \(S.AMN\) bằng \(\frac{\sqrt{2}-1}{3}\)

    Hãy trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án và lời giải

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

ADSENSE/
QUẢNG CÁO
 

 

CÂU HỎI KHÁC

NONE
OFF