Câu hỏi: Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho ba điểm P, Q, R lần lượt di động trên ba trục tọa độ Ox, Oy, Oz (không trùng với gốc tọa độ O) sao cho . Biết mặt phẳng (PQR) luôn tiếp xúc với mặt cầu (S) cố định. Đường thẳng d thay đổi nhưng luôn đi qua và cắt tại hai điểm A, B phân biệt. Diện tích lớn nhất của tam giác AOB là
A. .
B. .
C. .
D. .
Gọi là hình chiếu vuông góc của điểm trên mặt phẳng .
Dễ thấy suy ra hay
Khi đó suy ra mặt phẳng luôn tiếp xúc với mặt cầu có tâm , bán kính .
Ta có nên điểm nằm trên mặt cầu . Gọi là trung điểm của , do tam giác cân tại nên và
Đặt , vì nên và
Ta có
Xét hàm số với
Có Suy ra
Vậy diện tích của tam giác lớn nhất bằng đạt được khi , hay , hay là trung điểm của
A.
B.
C.
D.
Dễ thấy
Khi đó suy ra mặt phẳng
Ta có
Đặt
Ta có
Xét hàm số
Có
Vậy diện tích của tam giác
Đáp án D.