Question

[Phạm Cẩm Tú]

Cho hình chóp S ABCD . có đáy ABCD là hình vuông cạnh bằng a, tam giác SAB đều, SC SD a   3 . Gọi H K, lần lượt là trung điểm của SA SB , . Gọi là một điểm trên cạnh , mặt phẳng HKM  cắt BC tại . Đặt AM x x a    (0 ) . Tìm giá trị của để diện tích thiết diện HKMN đạt giá trị nhỏ nhất

Answer 1

[TRẦN KIỀU]

Bài giải

Gọi hệ trục Oxyz với A(0;0;0), B(a;0;0), C(a;a;0), D(0;a;0). Gọi S(p;q;h).

SA = SB = a:
p² + q² + h² = a²
(p - a)² + q² + h² = a² ⇒ p = a/2

SC = a√3:
a²/4 + (q - a)² + h² = 3a²
Từ SA: q² + h² = 3a²/4 ⇒ a²/4 + q² - 2aq + a² + h² = 3a²
2a² - 2aq = 3a² ⇒ q = -a/2 ⇒ h² = a²/2 ⇒ h = a√2/2

S(a/2; -a/2; a√2/2)
H(a/4; -a/4; a√2/4), K(3a/4; -a/4; a√2/4)
M(x; x; 0), 0 ≤ x ≤ a
N(a; t; 0) ∈ BC

HK = (a/2; 0; 0)
HM = (x - a/4; x + a/4; -a√2/4)
n = HK × HM = (0; a²√2/8; a/2(x + a/4))

Mặt phẳng (HKM): (a²√2/8)(y + a/4) + (a/2)(x + a/4)(z - a√2/4) = 0

Với N(a; t; 0): t = x ⇒ N(a; x; 0)

HK = a/2, MN = a - x
d = √[(x + a/4)² + a²/8]

S = (a/2 + a - x)/2 × d = (3a/2 - x)/2 × √[(x + a/4)² + a²/8]

Giải S'(x) = 0 ⇒ x = 5a/8

Kết luận: x = 5a/8 thì diện tích HKMN nhỏ nhất

Cho mình xin 1 tick với ạ