Câu hỏi: Cho khối tứ diện $ABCD$ có thể tích $V=\dfrac{1}{6}$, góc $A\hat{C}B={{45}^{\circ }}$ và $AD+BC+\dfrac{AC}{\sqrt{2}}=3.$ Hỏi độ dài cạnh $CD$ ?
A. $2\sqrt{3}.$
B. $\sqrt{3}.$
C. $\sqrt{2}.$
D. $$ $2.$
$V=\dfrac{1}{3}.{{S}_{ABC}}.d\left( D,\left( ABC \right) \right)=\dfrac{1}{3}.\dfrac{1}{2}.CA.CB.\sin {{45}^{\circ }}.d\left( D,\left( ABC \right) \right)$
$=\dfrac{1}{6}.\dfrac{1}{\sqrt{2}}CA.CB.d\left( D,\left( ABC \right) \right)\le \dfrac{1}{6}\dfrac{CA.CB.AD}{\sqrt{2}}\left( 1 \right)$
Áp dụng BĐT Cô-si cho 3 số dương $AD,BC,\dfrac{AC}{\sqrt{2}},$ ta có $\dfrac{AC}{\sqrt{2}}.BC.AD\le {{\left( \dfrac{\dfrac{AC}{\sqrt{2}}+BC+AD}{3} \right)}^{3}}.$
Do đó, $V\le \dfrac{1}{6}.{{\left( \dfrac{\dfrac{AC}{\sqrt{2}}+BC+AD}{3} \right)}^{3}}=\dfrac{1}{6}\left( 2 \right)$.
Mặt khác ta có $V=\dfrac{1}{6}$, do đó để thỏa mãn yêu cầu bài toán thì từ $\left( 1 \right)$ và $\left( 2 \right)$, đẳng thức phải xảy ra,
tức là$\left\{ \begin{matrix}
DA\bot \left( ABC \right) \\
\dfrac{AC}{\sqrt{2}}=BC=AD=1 \\
\end{matrix} \right.\Rightarrow \left\{ \begin{matrix}
CD=\sqrt{A{{C}^{2}}+D{{A}^{2}}} \\
BC=1,AD=1,AC=\sqrt{2} \\
\end{matrix} \right.\Rightarrow CD=\sqrt{3}$.
A. $2\sqrt{3}.$
B. $\sqrt{3}.$
C. $\sqrt{2}.$
D. $$ $2.$
$V=\dfrac{1}{3}.{{S}_{ABC}}.d\left( D,\left( ABC \right) \right)=\dfrac{1}{3}.\dfrac{1}{2}.CA.CB.\sin {{45}^{\circ }}.d\left( D,\left( ABC \right) \right)$
$=\dfrac{1}{6}.\dfrac{1}{\sqrt{2}}CA.CB.d\left( D,\left( ABC \right) \right)\le \dfrac{1}{6}\dfrac{CA.CB.AD}{\sqrt{2}}\left( 1 \right)$
Áp dụng BĐT Cô-si cho 3 số dương $AD,BC,\dfrac{AC}{\sqrt{2}},$ ta có $\dfrac{AC}{\sqrt{2}}.BC.AD\le {{\left( \dfrac{\dfrac{AC}{\sqrt{2}}+BC+AD}{3} \right)}^{3}}.$
Do đó, $V\le \dfrac{1}{6}.{{\left( \dfrac{\dfrac{AC}{\sqrt{2}}+BC+AD}{3} \right)}^{3}}=\dfrac{1}{6}\left( 2 \right)$.
Mặt khác ta có $V=\dfrac{1}{6}$, do đó để thỏa mãn yêu cầu bài toán thì từ $\left( 1 \right)$ và $\left( 2 \right)$, đẳng thức phải xảy ra,
tức là$\left\{ \begin{matrix}
DA\bot \left( ABC \right) \\
\dfrac{AC}{\sqrt{2}}=BC=AD=1 \\
\end{matrix} \right.\Rightarrow \left\{ \begin{matrix}
CD=\sqrt{A{{C}^{2}}+D{{A}^{2}}} \\
BC=1,AD=1,AC=\sqrt{2} \\
\end{matrix} \right.\Rightarrow CD=\sqrt{3}$.
Đáp án B.