Câu hỏi: Trong không gian tọa độ Oxyz, cho hai điểm Gọi là mặt cầu có đường kính AB. Mặt phang vuông góc với đoạn AB tại H sao cho khối nón đỉnh A và đáy là hình tròn tâm H (giao của mặt cầu và mặt phẳng có thể tích lớn nhất, biết rằng với Tính
A.
B.
C.
D.
A.
B.
C.
D.
Hình vẽ tham khảo
Ta có Mặt cầu đường kính AB có tâm và bán kính
Gọi r là bán kính của đường tròn tâm H. Vì thể tích khối nón lớn nhất nên ta chỉ cần xét trường hợp H thuộc đoạn IB, tức là Đặt
Khi đó thể tích khối nón đỉnh A và đáy là hình tròn tâm H là
V ,
Thể tích lớn nhất bằng
Ta có mặt phẳng nhận làm véc tơ pháp tuyến có phương trình là
Lại có
Khi ta có phương trình mặt phẳng lúc này I và B nằm cùng phía so với mặt phẳng nên loại.
Khi ta có phương trình mặt phẳng lúc này I và B nằm khác phía so với mặt phẳng nên nhận.
Vậy
Ta có
Gọi r là bán kính của đường tròn tâm H. Vì thể tích khối nón lớn nhất nên ta chỉ cần xét trường hợp H thuộc đoạn IB, tức là
Khi đó thể tích khối nón đỉnh A và đáy là hình tròn tâm H là
V
Thể tích lớn nhất bằng
Ta có mặt phẳng
Khi
Khi
Vậy
Đáp án A.