Câu hỏi: Xét các tam giác nhọn nội tiếp đường tròn . Gọi và lần lượt là thể tích của các khối tròn xoay sinh ra khi quay tam giác quanh trung trực của đoạn thẳng , quay tam giác quanh trung trực của đoạn thẳng và quay tam giác quanh trung trực của đoạn thẳng . Tính theo khi biểu thức đạt giá trị lớn nhất.
A. .
B. .
C. .
D. .
A.
B.
C.
D.
Đặt
Quay tam giác quanh trung trực của đoạn thẳng thì khối tròn xoay sinh ra là khối nón có chiều cao và bán kính đáy nên ta có .
Tương tự, ta có .
Bằng việc khảo sát hàm số trên khoảng hoặc dựa vào bất đẳng thức Cô-si:
Ta được . Suy ra
Dấu bằng xảy ra khi và chỉ khi
Vậy đạt giá trị lớn nhất bằng khi .
Khi đó tam giác cân tại và có .
Gọi là đường cao của tam giác thì . Từ đó suy ra . Do đó và .
Suy ra .
Quay tam giác
Tương tự, ta có
Bằng việc khảo sát hàm số
Ta được
Dấu bằng xảy ra khi và chỉ khi
Vậy
Khi đó tam giác
Gọi
Suy ra
Đáp án B.