T

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho hai điểm...

Câu hỏi: Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho hai điểm A(2;1;3), B(6;5;5). Gọi (S) là mặt cầu đường kính AB. Mặt phẳng (P) vuông góc với AB tại H sao cho khối nón đỉnh A và đáy là hình tròn tâm H có thể tích lớn nhất, biết rằng (P):2x+by+cz+d=0 với b,c,dR. Tính S=b+c+d.
A. S=24.
B. S=18.
C. S=12.
D. S=18.
(S) là mặt cầu đường kính AB có tâm I(4;3;4) và bán kính R=AB2=42+42+222=3 .
Dễ thấy H nằm ngoài đoạn IA thì thể tích khối nón sẽ lớn hơn khi thấy H nằm trong đoạn IA.
IH=x(0<x<3), bán kính mặt nón đỉnh Ar=R2IH2=9x2.
Thể tích khối nón là V=13AH.π.r2=13π(3+x)(9x2)=π3(x33x2+9x+27)=f(x) .
Xét f(x)=π3(x33x2+9x+27) trên khoảng (0;3)
f(x)=π3(3x26x+9)=0[x=1x=3
image17.jpg

Bảng biến thiên của f(x) trên khoảng (0;3) :
Thể tích khối nón lớn nhất khi IH=x=1, mặt phẳng (P) vuông góc với AB tại H nhận
AB=(4;4;2) làm véctơ pháp tuyến nên phương trình mp (P) có dạng 2x+2y+z+d=0
IH=x=1=d(I,(P))=|2.4+2.3+4+d|4+4+1=|18+d|3|18+d|=3 [d=21d=15
Với d=15 thì mp (P):2x+2y+z15=0, hai điểm A , I nằm khác phía (P) nên loại.
Với d=21 thì mp (P):2x+2y+z21=0, hai điểm A , I nằm cùng phía (P) thỏa mãn nên
ta có {b=2c=1d=21b+c+d=18.
Đáp án B.
 

Quảng cáo

Back
Top