Gọi V là thể tích nhỏ nhất của khối chóp tứ giác đều trong số các khối chóp tứ giác đều có khoảng cách giữa hai đường thẳng chéo nhau gồm một đường thẳng chứa một đường chéo của đáy và[r]
(1)Câu Cho hình chóp S ABCD có đáy ABCD hình bình hành tâm O Gọi I điểm thuộc đoạn SO cho
3
SI SO Mặt phẳng thay đổi qua B I cắt cạnh SA SC SD , , M N P Gọi , , m n, GTLN, GTNN
S BMPN S ABCD V
V Tính m
n
A B
5 C
9
5 D
8 Lời giải +) Đặt SA x SM SC y SN
,x y, 1
+) Có SB SD 2SO 2.3
SB SP SI
SD SP +) Có x y 2SO y x
SI
, 1x5 +)
56 5 20 12 x x x x xy xy y x y x V V ABCD S BMPN S
+) Xét
2
3 f x
x x
, với 1x5 +) Có
22
3
x f x x x
+)
(2)+) 1 ; 25
f 3
15
f ; 5 25
f
3 25 15 m n
9 m
n
Email: Vqdethi@gmail.com
Câu Cho khối chóp S ABC có đáy tam giác vng cân C Khoảng cách từ A đến mặt phẳng SBC a 3, Xác định độ dài cạnh AB để khối chóp S ABC tích nhỏ
A AB2 a B
2 a
AB C AB3 a D AB3a
Lời giải
Ta có
Kẻ AH SCAH a Đặt
1
S ABC A SBC BCS
V V AH S đạt GTNN BCS
S xy đạt GTNN
Do mà (theo giả thiết) nên SAABC Suy SAC vuông A
Trong có
4
2 2 2
2 2 2 2 2
3
x x x
AC CH AH x a y xy
y x a x a
(3)Xét hàm
2
3 x
f x x a
x a
Có
2
3
2 2 2
3
'
3 3
x x
f x x a
x a x a
x
3
a 2
a
'
f x - +
f x
2 a
Vậy:
2 a
Min xy ABx 23a
Email: mp01100207@gmail.com
Câu Cho hình chóp S ABCD có cạnh bên a , góc hợp đường cao SH hình chóp mặt bên Tìm để thể tích S ABCD lớn nhất.
A 300 B 450 C 600 D 750
Lời giải
Chọn B
Do hình chópS ABCD hình chóp nên H giao điểm AC BD
Gọi M trung điểm CD ta có CDSHM nênSHM SCD mà SHM SCDSM nên từ H dựng HK SM K HK SCD
Hay SK hình chiếu SH lên mặt phẳng SCD suy SH SCD, SH SK, HSK tam giác SHK vng K theo giả thiết ta có HSM với
2
K
M H
D
C B
A
(4)Đặt SH hHC2 a2h2
2
2 a h
HM
BC 2(a2h2) Tam giác SHM vuông H:
2
2 2
tan tan
2
HM a h
h a h
SH h
2 2
2 (1 tan )
1 tan a
h a h
2
2 2 2
2 tan
2( ) tan
1 tan a
BC a h h
3
2
2 3
1 tan
3 3 (1 tan )
S ABCD
a
V BC SH
Đặt t 1 tan2 Với 1; tan2
2 t t Xét hàm số
3 ( ) a t f t t t
D1;
3 3 ( 1) '
3
t t t t
t
a a
f t
t t t
'
f t t Bảng biến thiên
Vậy
3 max
9 a
f t t 3 tan1
2
hay 450 Mail: anhquanxl1979@gmail.com
Câu Cho hình chóp S ABCD có đáy ABCD hình vng cạnh a , cạnh bên SAb vng góc với ABCD Điểm M thay đổi cạnh CD , H hình chiếu vng góc S BM Tìm giá trị lớn thể tích khối chóp S ABH theo a b,
A 12 a b
B
2 24 a b
C
2 a b
D
(5)Cách
Do BH SH BH SAH BH AH
BH SA
, nên H thuộc đường tròn đường kính AB Gọi K hình chiếu vng góc H lên cạnh AB Dễ dàng suy
Thể tích .
3
S ABH ABH ABH
ab HK V SA S b S
Do để thể tích lớn HK lớn HK lớn H điểm cung
AB, tức H trùng với tâm hình vng ABCD hay M trùng với D Khi
2 a HK
Vậy
2 max
12 a b V Cách
Do BH SH BH SAH BH AH
BH SA
2 2
1
3 6 12 12
S ABH ABH
b b HA HB b AB a b
V SA S HA HB
Vậy
2 max
12 a b
V HAHBH trùng với tâm đáy, hay M D Email: tc_ngduychien2006@yahoo.com
Câu Gọi x y z, , chiều dài, chiều rộng chiều cao thùng giấy dạng hình hộp chữ nhật khơng có nắp (hình vẽ) S tổng diện tích xung quanh đáy cịn lại Trong thùng có diện tích S, tìm tổng xyz theo S thùng tích lớn
A
6 S
x y z B
(6)C
S
x y z D
2 S x y z
Chọn B
Ta có S xy2xz2yz
Theo Cauchy 2 34 2
xy xz yz
x y z
3
2 2
4
3 S
x y z V
3
2
S
V
Dấu “=” xảy xy2xz2yz
3 S
x y z
5
2
S S
x y z
Email: vannguyen300381@gmail.com
Câu Cho hình chóp S ABC có cạnh đáy a , cạnh bên 2 3 a
O tâm đáy Mặt phẳng ( )P thay đổi chứa SO cắt đoạn thẳng AB AC điểm , M N ,
(M N khác , A) Khi góc tạo đường thẳng SA mặt phẳng ( )P có số đo lớn nhất, tính
2
AM AN
A.a 2 B
2
4 a
C 369
400 a
D
2
9 a
Chọn D
Gọi H hình chiếu A MN, ta có AH MN AH, SO AH SMN H
hình chiếu Atrên mặt phẳng SMN
Góc đường thẳng SA mặt phẳng SMN góc HSA Do góc 00 HSA900 nên HSA lớn sin HSA lớn
Ta có
3 sin
2
2
3 a
AH OA
HSA
SA SA a
Lời giải
(7)Vậy sin HSA đạt giá trị lớn
2 H O
Hay góc đường thẳng SA mặt phẳng P đạt giá trị lớn MN AO Khi đường thẳng MNđi qua Ovà song song với BC
2
2
2
3
a
AM AN a AM AN
Min - Max hình học khơng gian_Khai thác Tính chất hinh học_Nguyễn Đình Trưng
0 3
xSD x a Tìm x theo a để tích AC SD. đạt giá trị lớn
A
2 a
x B
3 a
x C
2 a
x D
3 a
Lời giải
Ta có ABCD hình thoi cạnh a nên SOC BOCOS OBOD tam giác SBD vuông S
Suy
2 2
2 a x BD a x OB ;
2 2
2 2 3
AC OC BC OB a x Do AC SD. x 3a2x2 Áp dụng bất đẳng thức Cơ – Si, ta có
2 2 2
2 3
3
2 2
x a x a a
x a x AC SD
Dấu “=” xảy 2 2
2 a x a x x a x x
Vậy
2 a
x tích AC SD đạt giá trị lớn Email: nhatks@gmail.com
Câu Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD hình bình hành Gọi K trung điểm SC Mặt phẳng (P) qua AK cắt cạnh SB , SD
D
C B
O A
S
Câu Cho khối chóp S.ABCD, có đáy ABCD hình thoi cạnh a, SASBSC a. Đặt
(8)M N Đặt V1= VS.AMKN , V = VS.ABCD Tìm S= max V V1 +min V V1 A
S B
4
S C 17
24
S D
4 S
Chọn C
Đặt x = SB SM , y= SD SN Tính V V1
theo x y
Ta có x V xV
SC SK SB SM V V AMK S ABC S AMK S .
Tương tự ta có
V y VSANK
4
Suy
4
1 x y
V
V
(1)
Lại có Do V1 = VS.AMN+ VS.MNK VS.ABC = VS.ADC = V Mà S AMN S AMN S ABD
V SM SN xy
xy V V
V SB SD
2 S MNK S MNK S BDC
V SM SN SK xy xy
V V
V SB SD SC
VS.KMN VS.CBD Suy xy V V (2) Từ (1) (2) suy
1
x x
y Do x>0; y> nên x> Vì 1
1
x
x x
y Vậy ta có
;1
2 x
(9)Xét hàm số f(x) =
4
1 xy
V V
=
) (
3 x
x
với
;1
2
x Có f’(x) = 2
) (
) (
x
x x
BBT:
Từ BBT suy 1 3 17
3 8 24
minV ; maxV S
V V
Email: tiendv@gmail.com
Câu Cho hình chóp S ABCD có đáy ABCD hình vng,AB1, cạnh bên SA1và vng góc với mặt phẳng đáy ABCD Kí hiệu M điểm di động đoạn CD Nlà điểm di động đoạn CB cho MAN 45 Thể tích nhỏ khối chóp S AMN ?
A
B
3
C
6
D
9
Tác giả : Đào Văn Tiến
Lời giải
Chọn B
Đặt DM x, BN y ta có
tan tan
tan 45 tan
1 tan tan
DAM BAN x y
DAM BAN
xy
DAM BAN
Suy
1
x y
x
và AM AD2DM2 x2 1,
2 2
2 2
1
1
x x
AN AB BN y
x x
Vì
2
1 1
sin 45
3 AMN 6
x
V SA S SA AM AN f x f
x
(10)Email: thachtv.tc3@nghean.edu.vn
Câu 10 Cho tứ diện ABCD có tam giác ABC vng A, AB3 ,a AC a Mặt phẳng DBC , DAC , DAB tạo với mặt phẳng ABC góc 90 , ,
90
Thể tích khối tứ diện ABCD có giá trị lớn bằng A
3
4 a
B
3
13 a
C
3
3
10 a
D
3
8 a
Lời giải
(Gv: Trịnh Văn Thạch, facebook: www.facebook.com/thachtv.tc3) Chọn A
Kẻ DH BC H
Do DBC ABCDH ABC
Kẻ HE AC E; HF AB F Suy Suy
, ,
DAC BCD DEH
DAB BCD DFH
a 3a
h
x
y F
E
A C
B
D
H
a-y y
x
F
H
B A
(11)Ta có tan cot
DH
h y
HE
h xy
HF x h
DH
Mà 3 3
3 2
x a y y a y a
x a y h xy y a y
a a
max
3 a h
Suy
2
max max
1 3
3 ABC 2
a a a
V h S
Email: Tanbaobg@gmail.com
Câu 11 Cho khối chóp tứ giác S.ABCD mà khoảng cách từ đỉnh A đến mp(SCD) a Gọi góc mặt bên hình chóp với đáy hình chóp Với giá trị thể tích khối chóp S.ABCD đạt giá trị nhỏ nhất?
A arcsin
B 450 C arccos
3
D 600 Lời giải
Họ tên: Đỗ Tấn Bảo Tên FB: Đỗ Tấn Bảo
Chọn A
Gọi O tâm hình vng ABCD SO vng góc với (ABCD) SO chiều cao khối chóp S.ABCD
Gọi M N trung điểm AB CD Suy CD (SMN)
Gọi K hình chiếu N lên SM Suy MK (SCD) nên NKdN SCD, Từ AB || CD suy AB || (SCD) Do NKdA SCD, 2a
Ta lại có CD MN SCD , ABCD
CD SM
Do tan
sin sin cos
NK a a
MN SO OM
Suy
2
2
2
1 1 4
3 3 sin os 3sin os
S ABCD ABCD
a a a
V S SO MN SO
c c
Vì VS ABCD. nhỏ nhất f( ) sin2cos lớn nhất, với 00 900 Đặt tcos , 0 t VS ABCD. nhỏ 2
1
f t t t t t
(12)Dựa vào bảng biến thiên VS ABCD. nhỏ
1 2
cos sin arcsin
3
3
t
Email: Tanbaobg@gmail.com
Câu 12 Cho lăng trụ ABC A B C có tất cạnh a Lấy điểm ' ' ' M N nằm , cạnh BC ; ,P Q nằm cạnh AC AB cho MNPQ hình chữ nhật Hình hộp , chữ nhật MNPQ M N P Q nội tiếp lăng trụ . ' ' ' ' ' ' '
ABC A B C tích lớn :
A
3 a
B a
C
3 a
D
6 a
Tác giả : Lê Thị Phương Liên facebook : Phuonglien Le Lời giải
Chọn C
Gọi độ dài đoạn MNlà x với (0xa)thì a x
MQ
Thể tích hình hộp chữ nhật MNPQ M N P Q ' ' ' ' ax a x
V
Xét hàm số
2 a x a x
f x có ' 3
2 a
f x a x ; '
2 a f x x Vậy thể tích lớn hình hộp chữ nhật MNPQ M N P Q là ' ' ' '
3 3 a
Nên chọn C
Câu 13 Cho hình chóp S ABCD Một mặt phẳng song song mặt đáy cắt cạnh SA SB SC SD; ; ; M N P Q, , , Gọi M N P Q', ', ', ' hình chiếu M N P Q, , , lên mặt đáy Tìm tỉ số SM
SA để thể tích khối đa điện MNPQ M N P Q lớn nhất. ' ' ' '
A
4 SM
SA B
2 SM
SA C
1
2 D
1 SM
SA Lời giải
A' C'
B' A
C
B Q
P
N
Q'
M' N' P'
(13)Chọn B
Đặt SM x
SA Suy
SN SP SQ x SB SC SD
Gọi h h, ' chiều cao hình chóp chiều cao khối đa diệnMNPQ M N P Q ' ' ' ' Do MN/ /AB nên ta có SM MN x MN MN x AB
SA AB AB Tương tự ta có BC x NP
Ta có 2
MNP ABC MNPQ ABCD
S x S S x S ( Vì tam giác MNP đồng dạng tam giac ABC ) Mặt khác ta có AM h'
AS h
'
'
1 '
SA SM h
SA h
h
x h x h
h
Ta có VMNPQ M N P Q. ' ' ' ' h S' MNPQ 1x h x S ABCD 1x x h S ABCD
Do ,h SABCD không thay đổi nên VMNPQ M N P Q. ' ' ' ' đạt giá trị lớn 1 x x đạt lớn
Ta có
3
1
4
2
1 4
2 27 27
x x x
x x
x x x
Dấu xảy
2
x
x x
Tvluatc3tt@gmail.com Câu 14 Xét khối tứ diện ABCD có cạnh ABx, cạnh cịn lại Tìm x để thể tích
khối tứ diện ABCD đạt giá trị lớn nhất.
A x B x 14 C x3 D.x2
Giáo viên: Trần Luật Facebook: Trần Luật Lời giải
(14)Gọi M ,N trung điểm CD AB; H hình chiếu vng góc A lên BM Ta có: CD BM CD ABM ABM BCD
CD AM
Mà AH BM BM; ABM BCD; AH BCD
Do ACD BCD hai tam giác cạnh 3
AM BM
Tam giác AMN vng N , có:
2
2
9 x MN AM AN Mặt khác ta lại có:
2
3
2 3
4 BCD
S
2
2
1 36
.3 36
3 6
ABCD BCD
x x
V AH S x x
Ta có:
2
2
1 3 36
36 3
3 6
ABCD BCD
x x
V AH S x x
Dấu xảy
36
x x x Vậy VABCD lớn 3 x3 Email: Tinh.danlapts@gmail.com
Câu 15 Cho lăng trụ tứ giác ABCD.A’B’C’D’ cạnh đáy 1, chiều cao x Tìm x để góc tạo bởi B’D (B’D’C) đạt giá trị lớn
A x = B x = 0,5 C x = D x
Lời giải
(15)Gọi H hình chiếu D lên mặt phẳng (B’D’C) suy
2 sin( ' , ( ' ' ))
' 2
DH DH
B D B D C
B D x
Mặt khác
2 ( '; ( ' ' ))
2
x DH d C B D C
x
(Sử dụng đường cao tam diện vuông C’B’D’C)
2
4
2 2
sin( ' , ( ' ' ))
' 2 ( 2)(2 1)
DH DH x x
B D B D C
B D x x x x x
Góc lớn sin( ' , ( 'B D B D C' ))lớn Xét hàm số
2 2
2
( ) '( )
2 (2 1)
t t
f t f t
t t t t
f(t) lớn t = suy x = Email: nhuthanh3112@gmail.com
Câu 16 Cho tứ diện ABCD có ABAC BDCD1 Khi thể tích khối tứ diện ABCD lớn khoảng cách hai đường thẳng AD BC
A
3 B
2
3 C
1
2 D
1 Lời giải
Tác giả : Trần Như Thanh Nhã, FB: Nhã Trần Như Thanh Chọn D
Gọi H K, trung điểm BC AD Theo giả thiết: ABC cân A DBC cân D
A D
B C
B'
A' D'
(16) ,
BC AH BC DH BC ADH BC HK
VàAH DH AD HK Do đó: d AD BC ; HK Đặt BCx 0x2
2
2
1
2
x x
AH DH DC HC
Gọi I hình chiếu A lên HD AI (BCD)
1 1
; м
3
ABCD BCD
V S AI BC DH AH v AI AH 14 2
6
VABCD x x
Xét hàm số f x( )x4x2 x34x tr nк 0; 2 ; f x'( ) 3x24; '( ) 3
f x x
2
max
2
3
( )
2
AH BCD
I H
V
x DH x
ΔAHD vuông cân H
2
HK DH
Email: nhuthanh3112@gmail.com
Câu 17 Cho tứ diện ABCD có độ dài cạnh Gọi M, N hai điểm thuộc cạnh AB, AC cho mặt phẳng (DMN) vng góc với mặt phẳng (ABC) Đặt AM x AN; y Tìm x y, để diện tích tồn phần tứ diện DAMN nhỏ
A
3
x y B
3
x y C
4
xy D 1;
2
x y Lời giải
Chọn A
Tác giả : Nguyễn Trung Nghĩa
+ Ta có 0 1
3 AMN AHM AHN
x y
S S S xy x
+ Theo bất đẳng thức cô si
9 xyxy xy xy
B D
A
C M
(17)+ Ta có sin 60
2
AMN
xy S AN AM
1
sin 60
2
AMD
x S AD AM
1
sin 60
2
AND
y S AD AN
+ Ta có 2 2; 2 2 2
3
DH AD AH MN x y xy xy xy
Vậy 3 2 3 3 2
4
tp
xy
S xy xy xy xy xy xy
Đặt
9 t xy
Ta thu giá trị nhỏ diện tích tồn phần đạt t xy ,
tức
3 xy
Email: buinguyenphuong1991@gmail.com
Câu 18 Trong mặt phẳng cho đường trịn T đường kính AB2R Gọi C điểm di động T Trên đường thẳng d qua A vng góc với mặt phẳng lấy điểm S cho
SAR Hạ AH SB AK SC Tìm giá trị lớn Vmax thể tích tứ diện SAHK A
3 max
5 75 R
V B
3 max
5 25 R
V C
3 max
3 27 R
V D
3 max
3 R
V
Lời giải
Tác giả: Bùi Nguyên Phương,Tên FB: Bùi Nguyên Phương
Chọn A
Do SH AHK nên tứ diện SAHK có chiều cao SH khơng đổi Do thể tích VSAHK đạt giá trị lớn diện tích SAHK đạt giá trị lớn
Ta có: BC SACBC AK Mà AK SC AK SBC AK KH
Do điểm K nhìn đoạn thẳng AH cố định góc vng nên AHK có diện tích lớn K điểm nửa cung trịn đường kính AH (có hai vị trí K)
I A
S
C
B H
(18)Ta có: SB2 SA2AB2 R24R2 5R2SBR Xét SAB vng A có:
2
2
5
SA R R
SA SH SB SH
SB R
Và: 2
5
SA AB R R R
AH SB SA AB AH
SB R
Diện tích lớn AHK là:
2
max
2
AH AH R
S AH
Vậy:
2
max max
1 5
3 5 75
R R R
V SH S
sptoanchien@gmail.com
Câu 19 Cho tứ diện ABCD có DA DB DC 6 đơi vng góc với Điểm M thay đổi tam giác ABC Các đường thẳng qua M song song DA DB DC, , theo thứ tự cắt mặt phẳng DBC , DCA , DAB A B C1; 1; 1 Tìm thể tích lớn khối tự diện MABC1 1 1 M thay đổi
A
3 B
2
3 C 1 D
4 Lời giải
Tác giả: Trần Văn Minh Chiến Tên FB: Hung Ho Chọn D
Ta có
1
,
6 ,
MBCD ABCD
d M BCD
V MA MA
V d A BCD AD Tương tự
1
;
6
MADC MABD
ABCD ABCD
V MB V MC
V V
Suy MA MB1 1MC16 Mặt khác MA MB MC1; 1; 1 đơi vng góc nên
1 1
3
1 1
1 1
1
6 3
MA B C
MA MB MC V MA MB MC
Dấu " " xảy M trọng tâm tam giác ABC B1 C1
A1 M D
A
B
(19)Bình luận: Bài hồn tồn làm mạnh giá thiết cách cần cho tứ diện ABCD có thể tích 36 Kết tốn khơng thay đổi
Email: dangvietdong.ninhbinh.vn@gmail.com
Câu 20 Cho hình chóp S ABCD có đáy ABCD hình vng cạnh a, SAa SA vng góc với mặt phẳng đáy M N hai điểm thay đổi thuộc cạnh BC DC cho
45
MAN Tính tỉ số giá trị lớn với giá trị nhỏ thể tích khối chóp S AMN
A 2 2 B 2
C
6
D 2 1
Lời giải
Tác giả: Đặng Việt Đông Tên FB: Đặng Việt Đông
Chọn B
Ta có .
3
S AMN AMN AMN
a
V SA S S
Do M N điểm di động SA cố định nên thể tích khối chóp SAMN phụ thuộc vào , diện tích tam giác AMN
Ta có cách tính diện tích tam giác AMN sau: Cách
Đặt BM x DN, y x y; , 0;a Tam giác CMN vuông C nên
2 2
MN CM CN hay MN2 ax 2 a y2 Áp dụng định lý hàm số cosin cho tam giác AMN ta có
2 2
2 cos
MN AM AN AM AN MAN 2 2 2 2
2
MN a x y a x a y
Suy 2 2 2 2 2 2 2 2 2
2
ax a y a x y a x a y
2 2 2 2 a2 ax
ax ay a xy ax ay a xy y
a x
Diện tích tam giác AMN
S
A D
B M C
(20) 2
2
AMN ABCD ABM ADN CMN
a a x
S S S S S a xy
x a
Xét hàm số
2 x a f x x a
đoạn 0; a
Ta có
2
2
' x ax a
f x
x a
; f ' x 0 x 21a
Ta lại có f 0 f a a f; 21a2 21a Suy
0; 0;
max ; 2
a
a f x a f x a
2
( 1)
2 AMN
a
a S
Vậy tỉ số giá trị lớn với giá trị nhỏ thể tích khối chóp S AMN bằng1 2 Cách 2:
Đặt DAN Ta có:
0 ,
cos(45 ) cos
a a AM AN 0 2 0
1
.sin 45
2 cos cos(45 )
2 2
cos 45 cos(45 ) 2
cos(45 )
AMN
a
S AM AN
a a Mặt khác: 2
0 2
0 cos(45 ) ( 1)
2
2 AMN
a a a S Cách 3: Đặt
2 2
2 2
2 2 ( ) ( )
BM x AM x a
MN a x a y
BN y AN y a
Theo định lý cosin ta có :
2 2
2
2 cos 45 ( )
1
.sin 45
2
AMN
MN AM AN AM AN a xy a x y
a xy
S AM AN
Đặt : 2
0 0; ( 1)
xy t a t at t a
2 AMN a t S max 2
( 1) ( 1) AMN
AMN a
S t
S a t a
(21)Dựng đường thẳng qua A vng góc với AM cắt đường thẳng DC P, ta chứng minh AMN ANPMN NP BMCN MNMNNC CM 2a Vì
MN MCCN 2 1
2
MN MC CN MCCN từ suy 2 2 a MNa Email: phuongnamthptqx1@gmail.com
Câu 21 Một người thợ gò làm thùng đựng nước dạng hình hộp chữ nhật có nắp tơn Biết đường chéo hình hộp 6dm sử dụng vừa đủ
36dm tôn.Với yêu cầu người thợ làm thùng tích lớn Vdm3 Giá trị V gần giá trị giá trị sau?
A 11, B 11, 32 C 11, 31 D 11, 33
-Lời giải
Tác giả: Trần Văn Nam,Tên FB: Trần Văn Nam Chọn C
Gọi kích thước khối hộp x y z x y z, , ( , , 0) theo ta có
2 2 6 2
36
18 18 18
x y z x y z x y z
xy yz zx xy yz zx xy z z
Ta có 6 2z272 2 z z z 0; 2
Thể tích:
6 18 ( )
xyzz z z f z
2
'( ) 12 18; '( ) 2;
f z z z f z z z
Khi
0;4 ( ) (0), ( 2), (3 2), (4 2) ( 2), (4 2) 11, 31
Max f x Max f f f f f f
Vậy thể tích lớn thùng 211, 31 ( ; ; )x y z ( 2; 2; 2)và hốn vị
Email: phuongnamthptqx1@gmail.com
Câu 22 Gọi V thể tích nhỏ khối chóp tứ giác số khối chóp tứ giác có khoảng cách hai đường thẳng chéo gồm đường thẳng chứa đường chéo đáy đường thẳng chứa cạnh bên hình chóp 3.Khi V bao nhiêu?
A D
C B
P
M
(22)A V 3 B V 9 C V9 D V 27 Lời giải
Tác giả: Trần Văn Nam ,,Tên FB: Trần Văn Nam Chọn B
Xét hình chóp tứ giác S ABCD , đặt ABx, SOh Với O tâm hình vng ABCD
SO ABCD
Qua O kẻ đường thẳng OH vng góc với SA với HSA Ta có BD AC BD SAC BD OH
BD SO
Suy OH đoạn vng góc chung SA BD Theo ra, ta có dd SA BD , OH OH Tam giác SAO vng O, có đường cao OH suy
2 2 2
1 1 1
3OH SO OA h x
Lại có 3
2 2 2
1 1 1
3 27
3 AM GM
hx h x h x x h x
Vậy 1
9
3
ABCD ABCD
V SO S hx V
Tác giả: Trần Văn Nam,,Tên FB: Trần Văn Nam Gmail: inh.thpthauloc2@gmail.com
(Họ tên : Phạm Văn Bình,,Tên FB: Phạm văn Bình)
Câu 23 Cho hình chóp S ABCD có đáy ABCD hình bình hành tích V Điểm P trung điểm SC Mặt phẳng qua AP cắt hai cạnh SB SD M N Gọi V1 thể tích khối chóp S AMPN Tìm giá trị nhỏ tỷ số V1
V ? A
3 B
1
8 C
1
3 D
3 Lời giải
Chọn C Cách
Đặt a SM SB
, b SN SD
, 0a b; 1 I
P
N M
S
O
C
D A
(23)Ta có V1 VS AMP VS ANP V V 2
S AMP S ANP S ABC S ADC
V V
V V
2
SM SP SN SP SB SC SD SC
=
1
4 ab (1) Lại có V1 VS AMN VS PMN
V V
2
S AMN S PMN S ABD S CBD
V V
V V
2
SM SN SM SN SP SB SD SB SD SC
=
3
4ab (2)
Suy 1 3a
4 3a
a ab abab bb
Từ điều kiện 0b1, ta có 3a 1 a
,
hay
2 a
Thay vào (2) ta tỉ số thể tích
2 3.
4 3a
V a
V Đặt
2
3
; ;1
4 3a
a
f a a
, ta có
2
0
3 2a
' 2
4 (3a 1)
3 a L a f a a
1
1 ;
2 3
f f f
,
1 ;1 2 3 a V
Min Min f a f
V
Cách : (Tham khảo ý kiến Cô Lưu Thêm)
Từ giả thiết cách dựng thiết diện ta có : D
1; ; 2;
SA SB SC S
a b c d a c b d
SA SM SP SN
Khi 1
2
6 3 1
4a 4.1.2 d 3
4
V a b c d V
V b c d b b d b d V
1 V Min V Email: lamdienan@gmail.com
Câu 24 Cho tứ diện ABCD có độ dài cạnh Gọi M N, hai điểm thuộc cạnh ,
AB AC cho mặt phẳng DMN vng góc với mặt phẳngABC Gọi S diện tích tồn phần tứ diện DAMN Tìm giá trị nhỏ S?
A 3(4 2)
B
C
D 3(1 2)
Lời giải
Tác giả : Lâm Điền An,Tên FB: Lâm Điền An
(24)Kẻ DH MN, DMN ABC suy raDH ABC
Mà ABCD tứ diện đều, nên suy H trọng tâm tam giác đềuABC Diện tích tồn phần tứ diện DAMN:
AMD AND DMN AMN
SS S S S
0
.sin 60
AD AM
2
0
.sin 60 AD AN
+
2 DH MN +
0
.sin60
AM AN = 3 3 3 1
xy xy xy
Mặt khác: SAMN
0
.sin60
AM AN =
4 xy ;
AMN AMH ANH
S S S =
0
.sin30
AM AH
2
0
.sin30 AN AH
4 x y Suy
4 xy =
1
4 xy x y 3xy ; 0x y, 1 Tìm giá trị nhỏ 3 1
6
S xy xy xy ; x y 3xy, 0 x y; 1
Từ 2
3
xy x y xy xy xy
4
3
9
xy
4 2
6
3 3 3
6 9
S xy xy xy
Suy 3(4 2),
S
3 x y Email: Quachthuy.tranphu@gmail.com
Câu 25 Cho nhơm hình vng cạnh (m) hình vẽ Người ta cắt phần đậm nhôm gập lại thành hình chóp tứ giác cạnh đáy x (m) cho bốn đỉnh hình vng gập lại thành đỉnh hình chóp Tìm giá trị x để khối chóp nhận tích lớn
M
N H
C
A
(25)A x
B
3 x
C 2
5 x
D
2 x Lời giải
Tác giả: Quách Phương Thúy Tên FB: Phương Thúy Chọn C
Đường chéo hình vng cạnh
2 2
2
2
OC
x OE
x
EC OC OE
Khi
2 2
2 2
2
x x
h CE OE
2 2
2 2
1 2 2
3 2
x x
x x x
V x h x x
Xét hàm số f x( )x41x 2 0;
4
(26)
0
0 2 2
5 x f x
x
Hàm số f x lớn 2 x Email: ngonguyenanhvu@gmail.com
Câu 26 Cho tam giác ABC vng A có AB3 ,a AC a Gọi Q mặt phẳng chứa BC vng góc với mặt phẳng ABC Điểm D di động Q cho tam giác DBC nhọn hai mặt phẳng DAB DAC hợp với mặt phẳng ABC hai góc phụ Thể tích lớn khối chóp D ABC bằng
A
3 a
B
3
a
C
3
3
10 a
D
3
13
a
Lời giải
Tác giả: Ngô Nguyễn Anh Vũ TênFB: Euro Vũ Chọn A
Kẻ DH BC với HBC Suy DH ABC Vì diện tích tam giác ABC khơng đổi nên thể tích khối chóp D ABC lớn DH lớn
Kẻ HM AB với MAB, HN AC với NAC
(27)Ta có SAHC SAHB SABC
2
1
cot 90 cot
2
DH a DH a a
3 tan 3cot
a DH
Đặt tan x 32
ax DH
x Xét 2
3
x f x
x trên0;,được 0;
max
6 f x f
Khi max
2 a
DH
3 max
3 a V
Email: luuthedung1982@gmail.com
Câu 27 Cho hình chópS ABCD có đáy ABCD hình thoi cạnh a ; SASBSCa Khi thể tích khối chóp S ABCD lớn
A
a
B
3 a
C
a
D 3
a
Lời giải
Tác giả : Lưu Thế Dũng,Tên FB: Lưu Thế Dũng Chọn C
Cách
O
C A
B
D S
Gọi O giao điểm AC BD Theo giả thiết suy SAC tam giác cân S nên SO AC, đáy ABCD hình thoi nên AC BD
Xét tam giác SOC BOA ta thấy SCBAa OC; OA SOC;BOA900 Suy SOC BOASOBO BSD vuông S
Đặt SDx, x0, suy BD a2x2 ; 1 2
2
OB BD a x ;
2 2 2 2
3
4
AO AB OB a a x a x
Ta có: AO SO AO (SBD)
AO BD
(28)2 2
1 1
2
3 2
S ABCD S ABD SBD
V V AO S a x a x ax a x
Áp dụng bất đẳng thức
2
; ,
a b
ab a b, dấu xảy ab ta có:
2 2 3
3
6
S ABCD
x a x
a a
V ; dấu xảy
2 a x
Vậy GTLN VS ABCD. a
2 a x Cách
O
C A
B
D S
H K
Đặt BOx x, ( 0), dựng SH (ABCD)HBD
1
S ABCD ABCD
V SH S
Ta có SABCD 2x a2x2
Kẻ OK SB K, SOBOa
Khi
2
4
a a x SH BO OK SB SH
x
Suy
2
2 2
2
2 2
2 4
3 4
S ABCD
a
a x x
a a a
V a a x x
Dấu đẳng thức xảy
2
2 2 10
4
a a a
a x x x x
Vậy GTLN VS ABCD. a
10
4 a
x
Email: phamcongdung2010@gmail.com
Câu 28 Cho tứ diện OABCvuông tạiO gọi, , , góc tạo mặt phẳng (OAB), (OBC ), (OAC) với mặt phẳng (ABC).Tính giá trị nhỏ biểu thức
2 2 2
tan tan tan cot cot cot
(29)A B 15
2 C 10 D
27 Lời giải
Tác giả : Phạm Công Dũng,Tên FB:Phạm Công Dũng
Chọn B
O
A
B
C
H
D E
F
Gọi H hình chiếu O lên (ABC) ta có OH (ABC)và H trực tâm tam giác ABC Gọi AE BF CD đường cao tam giác , , ABC
Ta có ODC,OEA ,OFB
Ta có : 2
cos cos cos 1
Đặt cos2 a, cos2 b, cos2 c a b c 1
2 2 2
tan 1, tan 1, tan 1; cot ; cot , cot
1 1
a b c
a b c a b c
1 1 1 1 1
( ) ( ) ( )
1 1 1
a b c
M
a b c a b c a b c a b c
Hay 9 15
3 ( )
M
a b c a b c
Dấu xảy
abc hay cos cos cos
Email: doanphunhu@gmail.com
Câu 29 Cho tứ diện ABCD tích V Điểm M di động tam giác ABC Qua M kẻ đường thẳng song song với DA BD DC cắt mặt (, , DBC), (DCA),(DAB ', ',) A B C' Giá trị lớn thể tích tứ diện MA B C' ' '
A 27
V
B
9 V
C
18 V
D
4 V
Lời giải
Tác giả :Đoàn Phú Như,Tên FB: Như Đoàn
(30)Gọi A1 AM BC B, 1 BM CA C, 1CMAB
1 1
1 1
' ' '
1
MA MB MC
MA MB MC
DA DB DC AA BB CC
Phép tịnh tiến theo véc tơ MD biến M D A, 'A B", 'B C", 'C", biến tứ diện ' ' '
MA B C thành tứ diện DA B C" " "
Phép đối xứng tâm Dbiến A" A B2, "B C2, "C2, biến tứ diện DA B C" " "thành tứ diện 2
DA B C Do MA'DA MB2, 'DB MC2, 'DC2
Ta có
2 2
2 2 3 2
3
' ' '
1 MA MB MC DA DB DC DA DB DC V DA B C
DA DB DC DA DB DC DA DB DC V DABC
2 2 ' ' '
27 27
V V
V DA B C V MA B C
' ' ' 27 V
MaxV MA B C 2 1
1 1
1
3
DA DB DC MA MB MC
DA DB DC AA BB CC M trọng tâm tam giác ABC
Email: trandotoanbk35@gmail.com
Câu 30 Cho hình chóp S ABCD có đáy ABCD hình thang cân AD/ /BC, BC 2a, AB ADDCa,a0 Mặt bên SBC tam giác Gọi O giao điểm AC
BD Biết SD vuông góc với AC
Mặt phẳng qua điểm M thuộc đoạn thẳng OD ( M khác O D ) song song với đường thẳng SD AC Xác định thiết diện hình chóp S ABCD cắt mặt phẳng biết MDx. Tìm x để diện tích thiết diện lớn
A
4 a
x B
2 a
x C
8 a
x D xa
Lời giải
Tác giả : Trần Thế Độ,Tên FB: Trần Độ
(31)C B
A D
I S
G
N P
E
M Q
O
Gọi I trung điểm BC nên tứ giác ADCI hình thoi cạnh a nên IA = IB = IC = a tam giác ABC vng A, suy AC vng góc DI
// ,
AC ID ID AB AC SD AC SID AC SI
Do ACSI BC, SISI ABCD(ABCD)SBC Ta có: SD SI2ID2 2a
Từ M kẻ hai đường thẳng song song với SD, AC chúng cắt theo thứ tự SB Q AB G, AC N Từ G kẻ đường thẳng song song SD, cắt SA E,từ N kẻ đường thẳng song song với SD cắt SC P Ta thiết diện ngũ giác GNPQE
Ta có BDa nên tính 2 ,
3 x EGNP ax QM a
, GN 3x Tứ giác EGMQ MNPQ hai hình thang vng đường cao GM NM nên
4 3
MNPQE
S x a x
Max 3
2 MNPQE
S a
4 a x
Email : luongvanhuydhsphn@gmail.com
Câu 31 Cho hình chóp tam giác SABC có đáy ABC tam giác cạnh a ,SAABC SAa M điểm thuộc cạnh AB Kẻ SH CM H Giá trị lớn thể tích tứ diện S AHC
A a
B
3 3 a
C
3 3 12 a
D
3 12 a
Lời giải
(32)Ta có .
S AHC AHC V SA S
Do SAakhông đổi nên VS AHC. lớn SAHClớn Mà SAHClớn AHCvuông cân H
2
1
3 12
Max
a a
V a
Câu 32 Cho tứ diện ABCDcó AB2a,CD2b cạnh cịn lại có độ dài Giá trị lớn diện tích tồn phần tứ diện ABCD
A. 12 ab
B.
3 ab
C.1 D.1
2 Lời giải
Tác giả :Lương Văn Huy FB: Lương Văn Huy Chọn C
J I
D
C A
B
Gọi I ,Jlần lượt trung điểm ABvà CD Ta có Hai tam giác cân ACD BCD
Hai tam giác cân ABC ABD CI AB DI AB ICID 1a2
JACD JBCD JAJB 1b2 Khi
2 2
2 1
2 1
2
tp ABC BCD
a a b b
S S S a a b b
Dấu xảy
2 a b
(33)Câu 33 Hình hình hộp chữ nhật ABCD.A ' B 'C ' D ', có đường chéo AC 'd hợp với mặt phẳng ABCD góc , hợp với mặt bên BCC'B'góc Biết d khơng đổi, A ' D 'CB hình vng thể tích khối hộp lớn Khi giá trị biểu thức + bằng:
A 60 B 90 C 120 D 75
Lời giải
Tác giả : Phùng Văn Thân,Tên FB:Thân Phùng
Chọn A
Lời giải
D' C'
B' A'
D C
B A
Ta có CAC ' , AC' B ,CC ' AC 'sin d sin, ACAC ' co s dco s ABAC 'sin d sin,
2 2
BC AC AB d co s sin
Thể tích khối lăng trụ V AB.BC.CC 'd sin sin cos3 2 sin2 Tứ giác A ' D ' CBlà hình chữ nhật để A ' D ' CBlà hình vng A 'C2 2CB2
2
2 co s sin sin co s
2
3 2
2
V d sin cos d sin cos
2 2
Áp dụng bất đẳng thức si ta có
2
2
3
1 sin cos
2 2
V d d
2 32
Đẳng thức xảy sin2 cos2 cos 300
2
(34)Vậy + 600
Daothihongxuandhsphnk55b@gmail.com
Câu 34 Cho hình lập phương ABCD A B C D ' ' ' ' cạnh a M thuộc đoạn thẳngAC' :C M' x C A ' , N thuộc đoạn thẳngCD' :D N' 2 x CD' Giá trị x để tứ diện CC NM' tích lớn là: A1
2 B
1
3 C
1
4 D
1
(Tác giả: Đào Thị Hồng Xuân,,Tên FB: Hong Xuan) Lời giải
Chọn C
B' N
A'
C' C A
D
B
D'
M
Dễ thấy: x
Ta có
' ' 2 2(1 )
' '
CD a D N x a CN a x a a x
AC a C M x a
'
' ( ' , ).sin( ' , )
1
3 2(1 ) ( ' , ').sin( ' , ')
CC NM
V C M CN d C M CN C M CN
xa a x d C A CD C A CD
Tứ diện CC NM' có lớn
2
2
1 (2 )
( ) 6.2 (1 )
6.2 6.2 48
x x a
g x a x x a
Dấu xảy 2
4
x x x
Email: xuanmda@gmail.com
(35)A1
2 B
1
3 C
1
4 D
1 Lời giải
Tác giả: Đào Thị Xuân, face: Hong Xuan Chọn C
B' N
A'
C' C A
D
B
D'
M
Dễ thấy: x
Ta có
' ' 2 2(1 )
' '
CD a D N x a CN a x a a x
AC a C M x a
'
2
' ( ' , ).sin( ' , )
1
3 2(1 ) ( ' , ').sin( ' , ')
1
6.2 (1 ) ( ' , ').sin( ' , ') 6.2
CC NM
V C M CN d C M CN C M CN
xa a x d C A CD C A CD
a x x d C A CD C A CD
Tứ diện CC NM' có lớn ( 2 x1)
2
(2 )
( ) (1 )
4
x x
g x x x
Dấu xảy 2
4
x x x
Email: manhluonghl4@gmail.com Câu 36 Cho hình thoi ABCD có
60 ,
BAD AB a Gọi H trung điểm AB, đường thẳng d vng góc với mặt phẳng ABCD H lấy điểm S thay đổi khácH Biết góc SC vàSAD có số đo lớn SH a.4 m
n
( với m n, số tự nhiên m
n phân số tối giản) Khi tổng mn bằng:
(36)Lời giải
Tác giả : Nguyễn Văn Mạnh,Tên FB: Nguyễn Văn Mạnh
Chọn B
60°
B C
A D
S
H E
F
SAD
φ S
C
M
Gọi M hình chiếu C lên SAD góc SC vàSAD Ta có sin CM d C SAD ;
SC SC
Vì
/ / ; B; H;
BC SAD d C SAD d SAD d SAD
Gọi E hình chiếu H AD, Gọi F hình chiếu H SEta có
H; d SAD HF Khi sin 2HF
SC
Đặt SH x x( 0) tam giác SHC vng H nên
2 2 2 2
2 cos
SC SH CH SH BC BH BC BH CBH x a
Tam giác vng EHA có sin
2
HE a
HAE HE
AH
Do HF đường cao tam giác
vuông HSEnên 2 2 2 2 2
2
1 1
3 3 4
ax HF
HF HE HS a x a x Khi
2 2 4 2
2 3
sin
(4 )( ) (4 21 ) 31
HF ax ax
SC x a x a x a a x
2 2
2 12
sin sin
4 21 31
4 21 31
ax
a x a x
(37)Vậy lớn sin lớn 21. 21, 4
SH am n Khi mn21 4 25
Email: huonghieptb@gmail.com
Câu 37 Cho hình chóp tứ giác S.ABCD có đáy ABCD hình bình hành, AD=4a, cạnh bên hình chóp a Cosin góc hai mặt phẳng (SBC) (SCD) thể tích chóp S.ABCD lớn bằng:
A
5 B
3
5 C
2
5 D
3 Lời giải
Chọn C
Tác giả : Đào Thị Hương,Tên FB: Hương Đào
Gọi O hình chiếu S (ABCD)
Do SA=SB=SC=SD nên OA=OB=OC=OD ABCDlà hình chữ nhật Đặt DC x (x 0) AC x2 16a2 OA x2 16a2
2
2 2 x
SO 6a x 16a 2a
4
2
2
2
2
S.ABCD
x x
2a
1 x x x 4 4 8a
V 2a 4a.x 8a 2a 8a
3 4 3
Vậy thể tích S.ABCD đạt giá trị lớn
2
2 2
x x
2a x 4a x 2a
4
Gọi H,K hình chiếu O,D (SBC) Do SO=OM nên H trung điểm SM
Do OD=OB nên H trung điểm KB SKC hình chiếu củaSDC (SBC)
SKC SBC
SO a 1
x 2a SM a S S a 2.4a a
OM a
Gọi N trung điểm DC SN 6a2 a2 a S SCD 1.a 5.2a a 52
Theo cơng thức hình chiếu ta có S SKC S SDC.cos cos =
(38)Email: dunghung22@gmail.com
Câu 38 Cho hình lăng trụ ABCD A B C D Lấy điểm , ' ' ' ' E F đoạn AB DA thỏa , ' mãn '
7 27
DA DA
DE DF Gọi V , V thể tích khối lăng trụ ' ABCD A B C D ' ' ' ' khối tứ diện BDEF Khi GTNN tỉ số V'
V
A
81 B
1
468 C
1
486 D
1 Lời giải
Tác giả : Hoàng Dũng,Tên FB: HoangDung
Chọn C
Ta có:
'
' '
' '
'
6 '
D ABA
V DE DF V DE DF
V DA DA V DA DA
V DE DF
V DA DA
Theo :
3 ' '
6
7 27 27
1
' 81
DA DA DA DA
DE DF DE DF
DE DF DA DA
Dấu "" '
7 27
DA DA
DE DF
Suy ra: ' 1
6 ' 81 486
V DE DF
V DA DA
Email: thienhuongtth@gmail.com
Câu 39 Cho hình chóp S ABCD tích V , ABCD hình bình hành có tâm O Gọi I trung điểm SO, P mặt phẳng qua I cho P cắt cạnh SA SB SC SD , , , điểm M N P Q Tìm giá trị nhỏ thể tích khối chóp , , , S MNPQ
A' B'
C' D'
A
B
C D
F
(39)A V
B
2 V
C
12 V
D
8 V
Lời giải
Tác giả : Nguyễn Văn Thanh,Tên FB: Thanh Văn Nguyễn
Chọn D
Đặt a SA ,b SB,c SC,d SD
SM SN SP SQ
0 SABD SBCD
V V V V
SMNQ
V V, VSNPQ V2
Ta có kết quả: a c b d 2SO SI
0
V
a b d
V ;
0
V
c b d V
0
1
4
V V
b d a c b b
V V
16 với 0b3
Mặt khác: 0 0
1 2
2
V V V V V
V V V V V V
2
S MNPQ
V V
V V V
Do đó:
16 S MNPQ
V
V S MNPQ V V
Email: ngbdai@gmail.com
Câu 40 Cho tứ diện ABCD cạnh a Gọi S diện tích hình chiếu tứ diện lên mặt phẳng khác Khi S lớn bằng?
A S a2 B
2
2 a
S C
2 a
S D
2 3 a
S
Lời giải
Tác giả : Nguyễn Bá Đại,Tên FB: Dai NB
(40)A
B
C
D
B'
C'
D'
A'
D' C'
B'
D
C B
A
P' M'
M
N
Q
P
N'
Q'
Nếu hình chiếu tam giác, giả sử tam giác B C D' ' ',
2 ' ' '
3 B C D BCD
a
S S
Nếu hình chiếu tứ giác, giả sử A B C D' ' ' ' Gọi M N P Q , , , , M N P Q trung ', ', ', ' điểm cạnh AB BC CD DA A B B C C D D A , , , , , ' ', ' ', ' ', ' '
2 ' ' ' ' ' ' ' '
2 A B C D M N P Q MNPQ
a
S S S
Vậy
2 a
S
Email: tranthithuyht@gmail.com
Câu 41 Cho hình chóp S ABCD có đáy hình vng cạnh a đường cao SA2a MNPQ thiết diện song song với đáy, MSAvà AM x Xét hình trụ có đáy đường trịn ngoại tiếp tứ giác
MNPQ đường sinh MA Giá trị x để thể tích khối trụ lớn A
3 a
x B
3 a
x C
2 a
x D
4 a x Lời giải
Tác giả : Trần Thị Thủy,Tên FB: Trần Thủy
Chọn B
(41)Theo định lý talét ta có: 2
2
MN SM a x a x
MN
AB SA a
Đường tròn đáy trụ (T) đường tròn (C ) ngoại tiếp hình vng MNPQ nên ta có bán kính đáy
của trụ
2 2
MN a x
R
Khi ta tích khối trụ là:
2
2
2
2 2
a x
V R h x ax x
Theo bất đẳng thức cauchy ta có
3 3
2 3
1 1 2
2 (2 )(2 )2
8 16 16 27
4 27
0;
4
27 2
a x a x x a
V a x x a x a x x
a V
x a
a a
V x
a x x
Vậy
3
4
27
Max
a a
V x
Email: buikhanhas3@gmail.com
Câu 42 Cho tứ diện ABCD nội tiếp mặt cầu bán kính R thỏa mãn điều kiện ABCD, ,
BC AD ACBD M điểm thay đổi không gian Đặt PMAMBMCMD, giá trị nhỏ P là:
A Pmin 2R B Pmin 4 R C Pmin 3 R D 16
R P Lời giải
Chọn B
Gọi G trọng tâm tứ diện; E, F, K, L trung điểm cạnh AB, CD, BC, AD Ta có tam giác ACD tam giác BCD nên AFBF suy EF AB, tương tự ta chứng minh EF CD đường thẳng PQ vng góc với hai đường thẳng BC, AD Từ suy GAGBGCGDR
Ta có MA MB MC MD MA GA MB GB MC GC MD GD GA
MA GA MB GB MC GC MD GD GA
(42)
4
MG GA GB GC GD GA
GA R
GA
Dấu xảy M trùng với điểm G Vậy Pmin 4 R
Tác giả : Bùi Văn Khánh,Tên FB: Khánh Bùi Văn Email: nhungcvp95@gmail.com
Câu 43 AB đường vng góc chung hai đường thẳng x, y chéo nhau, A thuộc x, B thuộc y Đặt độ dài ABd M điểm thay đổi thuộc x, N điểm thay đổi thuộc y Đặt
AM m, BN n m0,n0 Giả sử ln có: m2 n2 k 0, k không đổi Với giá trị m, n độ dài MN nhỏ nhất?
A mn k B ,
2 k
m n k C
2 k
mn D ,
2 k m k n Lời giải
Tác giả : Phùng Nhung,Tên FB: Phùng Nhung
Chọn C
y x
d
x' H
B N
A
M
Kẻ Bx' / /Ax MH / /AB
'
MH Byx
'
MH Byx
Gọi góc x y
Ta có : MN2 MH2 HN2 d2 n2 m2 2 cosm n d2 k 2 cosm n
Vì d, k, không đổi k m2 n2 2 m n nên MNnhỏ
m n. lớn nhất
2 k mn Email: : trichinhsp@gmail.com
(43)điểm M di động tia đối tia BA cho ECM 900 H hình chiếu vng góc S MC Khi thể tích khối tứ diện EHIJ đạt giá trị lớn Thì thể tích khối cầu ngoại tiếp tứ diện EHIJ là?
A
3
11 11
48 a
V B
3
10 a
V C
3
3 10
16 a
V D
3
11 11
24 a
V
Lời giải
Tác giả : Nguyễn Trí Chính, Face: : Nguyễn Trí Chính
Chọn A
H
M J
I
B S
E
C A
H0 I
H M
C
B E
A
K
L N J
H
E
I
Có I, J trung điểm EC, SC Nên IJ đường trung bình SCE
Suy IJ//SE, SEABC Suy IJABC,
2 SE IJ a
Có SH MC, mà EH hình chiếu SH Suy EH MC
Có CE CB2EB2 a khơng đổi Suy H thuộc đường trịn I đường kính CE Gọi V1 thể tích khối tứ diện J.EIH Tứ diện J.EIH có chiều cao IJ
Có 1
3
V IJ dt EIH , IJ khơng đổi
Có ECH vuông H, I trung điểm CE Suy IH ICIE
Nên
2
(44)Có ;
2
dt CEH d H CE CE, có CE khơng đổi
1
1
;
6
V IJ CE d H CE đạt GTLN
d H CE ; đạt GTLN , mà H thuộc đường trịn I đường kính CE Hlà điểm cung CE đường trịn I
0
45
Gọi V2 thể tích khối cầu ngọai tiếp khối chóp J.EHI Khối chóp J IEH có IJ, IE,IH đơi vng góc Nên
3
4 V R ,
2
11
2
IJ EH a
R
, 10
2
CE a EH
3
3
4 11 11 11 11
3 48
a a
V
Email : Oanhhlqt@gmail.com
Câu 45 Người ta cần trang trí kim tự tháp hình chóp tứ giác S ABCD cạnh bên 200 m, góc ASB15 đường gấp khúc dây đèn led vòng quanh kim tự tháp AEFGHIJKLS Trong điểm L cố định LS 40 m (tham khảo hình vẽ)
D
B C
A
S
E
F G
H
I J
K L
Hỏi cần dung mét dây đèn led để trang trí?
A 40 6740 mét B 20 111 40 mét C 40 31 40 mét D 40 111 40 mét Lời giải
Tác giả: Nguyễn Văn Oánh Tên FB: Nguyễn Văn Oánh
Chọn C
Ta sử dụng phương pháp trải đa diện
(45)A
A B
C
S
D E
F
G H
B
C
D A I
J K L
Từ suy chiều dài dây đèn led ngắn ALLS Từ giả thiết hình chóp S ABCD ta có ASL120
Ta có AL2 SA2SL22SA SL .cosASL20024022.200.40.cos120 49600 Nên AL 49600 40 31
Vậy, chiều dài dây đèn led cần 40 31 40 mét Email: tuannvcbn@gmail.com
Câu 46 Cho tứ diện ABCD cạnh a Một mặt phẳng (Q) thay đổi song song với mặt (BCD ) cắt cạnh AB AC AD thứ tự , , M N P Gọi , , G trọng tâm tam giác BCD Bán kính mặt cầu ngoại tiếp tứ diện MNPG nhỏ là:
A a
B
3 a
C.3
6 a
D
3 a
Bài giải:
Tác giả: Nguyễn Văn Tuấn, facebook: Tuấn Nguyễn Chọn C
Gọi K tâm tam giác MNP Đặt KGx AG, h Khi AK hx
Suy ( )
3
MK h x h x h x a
MK BG
BG h h h
(46)Ta có
2
2 2
2
( )
3 h x a
MG GK MK x
h
Bán kính mặt cầu ngoại tiếp MNPG có cơng thức
2 2
2 2
( )
3
2
h x a x
MG h
r
GK x
Ta có
2 2
2 2
2
( )
6 3 ( )
3
3 4
h x a x
a h x h x h
h r x h
x x x
Suy r nhỏ
6
2
3
3
a
h a
x Khi
3
6
Min r a
Email: vanphu.mc@gmail.com
Câu 47 Cho tứ diện ABCD có CACBCDa Gọi I, J trung điểm CB AD, Gọi G là trung điểm IJ Một mặt phẳng () thay đổi qua G cho mặt phẳng () cắt cạnh
, ,
CA CB CD điểm K, E, F Tìm theo a giá trị nhỏ biểu thức:
2 2
1 1
CK CE CF
A 42
a B
16
3a C 16
a D
4 3a Lời giải
Tác giả : Nguyễn Văn Phu,Tên FB: Nguyễn Văn Phu
Chọn B
Gọi G trọng tâm tứ diệnCABD ta có
0
GC GA GB GD
1
4
CG CA CB CD
1
CA CB CD
CK CE CF
CK CE CF
Đặt xCK y, CE z, CF ( , ,x y z0)
4CG 1CK1CE1CF
a x y z
1
4 1 1 1
A G GK GE GF GE GF
a x y z x y z
(do vectơ GK GE GF, ,
(47)Nếu 1
a x y z vectơ
, ,
CG GE GF đồng phẳng (vơ lí)
Vậy 1 1 1
ax yz x y z a
Ta có
2
2 2 ( )
3
a b c
a b c nên
2
2 2 2 2
1 1 1 1 1 16 x y z
CK CE CF x y z a
Email: lecamhoa474@gmail.com
Câu 48 Cho hình lăng trụ đứng có đáy tam giác đều.Thể tích hình lăng trụ V Để diện tích tồn phần hình lăng trụ nhỏ cạnh đáy lăng trụ là:
A
4V B.3
V C.3
2V D.3
6V Lời giải
Tác giả : Lê Cẩm Hoa Chọn A
Gọi cạnh đáy lăng trụ a, chiều cao lăng trụ h Theo ta có
2
2
3
4
a V
V h h
a
Diện tích tồn phần lăng trụ 2
2
3
đá tp xq y
a V
S S S
a
Áp dụng bất đẳng thức AM - GM ta có
2
3
3 3 3
3
2
tp
a V V a V V
S
a a a a
Dấu xảy
3
2
a V
a
hay
4 a V Email: ducnoids1@gmail.com
Câu 49 Cho hình lập phương ABCD.A'B'C'D' có độ dài cạnh a Trên đường thẳng AA'lấy điểm M , đường thẳng BClấy điểm N cho đường thẳng MN cắt đoạn thẳng D'C'tại điểm I Tính giá trị nhỏ độ dài đoạn thẳng MN
A minMN 2a B minMN 2 2a
C minMN 3a D minMN 2 3a
(48)I B C C' A A' D' B' D M N
Đặt a AB,b AD,c AA' a b c a, a.bb.cc.a0 c m AA m AM AA
M ' '
BC n BN BC
N ANABnAD AN anb c m b n a AM AN
MN MN2 a2 n2a2 m2a2 a2m2 n2 1 +) Do I giao đường thẳng MN với cạnh D'C'nên ID'kIC'(k0)
AC AI
k AI
AD
' ' cbAI k(abcAI) a b c k
k
AI
c m b a k k AM AI
MI (1 )
1 +) Do mt m nt t k k MN t MI MN I 1 1 1 m k k n n m mn m m n k k
Ta có mnmn2 mn mn 2mn4
+) Do MN2 a2m2 n2 1a22mn19a2 MN 3a Vậy minMN 3a mn2 tức AM 2AA', BN 2BC Cách 2: ( Của thầy Nguyễn Viết Sơn)
(49)Gọi E hình chiếu M lên DD', E ,,I C thẳng hàng (vì thuộc hình chiếu vng góc MN lên mặt phẳng CDD'C')
Đặt AM'x, ME //CN , C'D'//CD nên
a x DD ED IC EI CN ME
' '
, suy
x a CN
2 Do tam giác MBN vuông B nên MN2 MB2 BN2 AB2 AM2 BN2
a
x a x a x
a x x
a a x a
a
2
4 2 2
2
2
2
2. 2 .2 . 3 9
2 a a
x a x a x a
x
Suy MN 3a
Vậy minMN 3a xa tức AM 2AA', BN 2BC
Email: binhlt.thpttinhgia1@thanhhoa.edu.vn
Câu 50 Cho hình chóp tam giác S ABC có đáy ABC vng A, SAABC SAh không đổi; hai điểm ,B C thay đổi cho ABACh Gọi ,I J điểm di động cạnh SB SC Tính chu vi ngắn tam giác AIJ
A h B h C h D
2 h
Lời giải
(50)Chọn B
Trên tia AC tia AB lấy điểm ', ''
A A cho AA'AA"SAh Gọi S' đỉnh thứ hình bình hành
' ' ''
AA S A Khi AA S A' ' '' hình vuông cạnh
bằng h
Dễ thấy SAB S A C' ' , SAC S A B' '' SBC S CB c' c c
Như mặt xung quanh hình chóp
trải mặt phẳng chứa đáy
Gọi ',I J thuộc đoạn ' S C' '
S B cho ' 'S I SI S J, ' 'SJ
Khi chu vi tam giác AIJ độ dài đường gấp khúc A I' 'I J' 'J A' ''
Ta có A I' 'I J' 'J A' ''A A' ''h Dấu xảy A I', ', J', A thẳng hàng '' Vậy chu vi tam giác AIJ nhỏ h
Email: thuyhung8587@gmail.com
Câu 51 Cho tứ diện SABC G trọng tâm tứ diện Một mp quay quanh AG, cắt cạnh ,
SB SC M N(M ,N không trùng S) Gọi V thể tích tứ diện SABC , V 1 thể tích tứ diện SAMN gọi m n, GTLN GTNN V1
V Hãy tính mn
A mn1 B 17
18
mn C 18
19
mn D 19
20 mn Lời giải
Tác giả : Cấn Việt Hưng,Tên FB: Viet Hung
Chọn B
A' S
A
A''
S' B
C
I J
(51)A
B
C S
I A'
M N
G
+)Gọi A trọng tâm SBC, I trung điểm BC Ta có , ,A G A thẳng hàng, ,S A I, thẳng hàng
+)Đặt SM x,SN y,
SB SC với 0x y, 1 +)Ta có: V1 SM SN. xy
V SB SC
+)Mặt khác: 1
3
SB SC SI x
y SM SN SA x y x +)Vì 0y1 nên ta có : 1
2x +) Khi :
2
3
V x
xy
V x Xét
2
( ) ,
3
x
f x x
x
2
3 2
'( ) , '( )
3
3
x x
f x f x x
x
+) Bảng biến thiên:
+) Từ bảng biến thiên suy : 1, n 17
2 18
m mn Email: vungatoannvx@gmail.com
Câu 52 Cho hình chóp tứ giác S ABCD có khoảng cách từ A đến mặt phẳng (SBC ) 2, góc mặt phẳng (SBC mặt phẳng ) ABCD Thể tích khối chóp S ABCD nhỏ cos a
b
với ;a b a
b phân số tối giản Tính P2018a2019b
x 1/2 2/3
f'(x) – 0 +
f(x)
4/9
(52)A P 2020 B P 2022 C P 4039 D P 8077 Lời giải
Tác giả : Vũ Nga,Tên FB: Nga Vu
Chọn C
N
M I
D
A B
C S
H
Gọi M N trung điểm BC , AD, H hình chiếu vng góc N SM , I giao điểm AC BD Ta có: SI ABCD, BCSMNSMN DoADsong song với mặt phẳng (SBC nên ( ;() d A SBC))d N SBC( ;( ))NH 2
2 sin sin
NH MN
42
sin ABCD
S MN
1
tan tan
sin cos
SI MI
1
3 3sin cos
S ABCD ABCD
V SI S
Áp dụng bất đẳng thức Cauchy ta có:
3 3
2 2
4 2 2 sin sin cos
sin cos sin sin cos
3
2
sin cos
3
sin cos max
S ABCD
V
2 1
sin cos cos 2018 2019 4039
3
a
P a b
b
(53)Mail: congnhangiang2009@gmail.com
Câu 53 Cho hình hộp chữ nhật ABCD A B C D có ABa AD, a 2,AAa Gọi Glà trung điểm BD, mặt phẳng P qua G cắt tia AD CD D B, , tương ứng ba điểm phân biệt
, ,
H I K Tìm giá trị nhỏ biểu thức 2 2 2
' ' '
T
D H D K D I
A 12
3
T a
B T 42
a
C 42
3
T a
D 12
12
T a
Họ tên: Hoàng Nhàn, fb: Hoàng Nhàn
Lời giải
Chọn C
K
G
C'
B' A'
D'
C D
A
B H
I
Đặt D H x, D I y,D K z
D A D C D B
ta có 1 1
2 2
D G D B D A D C D D
Ta có D H xD A x D D D A 1D H D D D A
x
D I yD C y D D D C
1
D I D D D C
y
D K z D A z D A D C
1
D K D A D C
z
1 1
4 4
D G D H D I D K
x y z
Do DG DH DI DK, , ,
không đồng phẳng nên 1 1 4x4y4z
4
D A D C D B
D H D I D K
2
2 2
2 2
1 1
4 D A D C D B D A D C D B
D H D I D K D H D I D K
2 2 2
16 16
12
T
D A D C D B a a
Email: Tanbaobg@gmail.com
(54)A
3
4
b
B
3
3
b
C
3
3 12
b
D
3
2
b
Lời giải
Họ tên: Đỗ Tấn Bảo Tên FB: Đỗ Tấn Bảo
Chọn A
Giả sử hình chóp S.ABCD có O tâm hình vng ABCD Suy SOABCD
Đặt 2
,
ODxSO b x xb
Do thể tích S.ABCD 2
2 S ABCD
V x b x
Đặt 2 ,
t b x t b 2
2
3
S ABCD
V b t t f t với
f t b tt Cách Dùng bất đẳng thức Cosi (Cơ Lưu Thêm)
Ta có
3
2 2
2 2 2
2 2 2
3 3
x x b x b
V x b x x b x
Vậy
3
max
4
b
V
Cách Dùng hàm số Bảng biến thiên
Dựa vào bảng biến thiên VS ABCD. nhỏ
3
max 0;
2 2
Max
3 3
b
b b
V f t (ddvtt) Phương án B đoán tam giác SOD vng cân
Phương án C đốn góc cạnh bên với đáy 60 Phương án D nhầm lẫn
3
b
x
(55)Câu 55 Cho hình chóp S ABCD , có đáy ABCD hình thang cân AD BC// vàBC2a ,
0
ABADDCa a Mặt bên SBC tam giác Biết SD vng góc vớiAC Mặt phẳng () qua điểm M thuộc đoạn BD (M khác , B D ) song song với hai đường thẳng SD
vàAC Thiết diện hình chóp S ABCD cắt mặt phẳng () có diện tích lớn
A 3
4 a B
2
3
2 a C
2
2a D a 2
Lời giải
Tác giả : Chu Viết Tấn,Tên FB: Chu Viết Tấn
Chọn A
Lời giải
Dễ thấy đáy ABCD hình lục giác cạnh a
Kẻ DT song song AC (T thuộcBC ) Suy CT ADa DT vng góc SD Ta có: DT ACa
Xét tam giác SCT có SC2 ,a CT a,
120
SCT ST a
Xét tam giác vng SDT có DT a 3, ST a 7SD2a
TH1: M thuộc đoạn OD
M O B
C
D A
S
T
N
P K
J
Q
Qua M kẻ đường thẳng song song với AC cắtAD , DC tạiN P Qua , M N P kẻ , , đường thẳng song song với SD cắt SB SA SC , ,, , K J Q Thiết diện ngũ giác
NPQKJ
Ta có: NJ MK PQ vng góc với , , NP
dt NPQKJ dt NMKJ dt MPQK 1( ) 1( )
2 NJMK MN2 MKPQ MP
1
( )
2 NJ MK NP
(do NJ PQ ) Đặt MDx, 0 3
3
a
x OD
Ta có: 3
3
NP MD AC MD x a
NP x
a
AC OD OD
2
2( 3)
a
a x
NJ AN OM SD OM
NJ a x
a
SD AD OD OD
2
( )
3
a a x
KM BM SD BM
KM a x
SD BD BD a
(56)Suy ra: dt NPQKJ 2( 3) ( ) 2(3 ) a x a x x a x x
TH2: M thuộc đoạn OB
M O
B C
D A
S
N
P K
Qua M kẻ đường thẳng song song với AC cắt AB BC , N P , Qua M cắt SB SA SC tại, , K Thiết diện tam giácNPK Ta có: MK vng góc với NP nên 1 .
2
NPK
S MK NP
Đặt MDx nên 3; 3
3
a
x a
Ta có:
3 3 3 3
.
2 2 3
3
a a x a x
NP MB AC MB
NP
AC BO BD a
2 3
. 2
( 3 )
3 3
a a x
KM BM SD BM
KM a x
SD BD BD a
Suy ra: dt NPK 3( 3 )2
2 ax
Vậy diện tích thiết diện
S(x)=
2
3 2(3 2 ) 0;
3
3 3
( 3 ) ; 3
2 3
a
a x x x
f x
a
a x x a
Từ bảng biến thiên ta có diện tích thiết diện lớn 3
4 a
3
x a
Email: dmathtxqt@gmail.com
Câu 56 Cho hình chóp S ABCD có đáy hình bình hành tích V Điểm P trung điểm SC Một mặt phẳng qua AP cắt hai cạnh SB SD M N Gọi V thể 1
tích khối chóp S AMPN Tìm giá trị nhỏ V1
V
A
3 B
1
8 C
2
3 D
(57)Lời giải
Tác giả: Lê Cảnh Dương,Tên FB: Cảnh Dương Lê
Chọn A
Đặt x SM SB
, y SN
SD
, 0x y, 1 Ta có V1 VS AMP VS ANP
V V
2
S AMP S ANP
S ABC S ADC
V V
V V
2
SM SP SN SP
SB SC SD SC
1 x y
(1) Lại có V1 VS AMN VS PMN
V V
2
S AMN S PMN
S ABD S CBD
V V
V V
2
SM SN SM SN SP
SB SD SB SD SC
3 4xy
(2) Suy 1
4 xy 4xy xy3xy
x y
x
Từ điều kiện 0 y1, ta có 1
x
x ,
hay
2
x Thay vào (2) ta tỉ số thể tích
2 3.
4
V x
V x
Đặt
2
3
, ;1
x
f x x
x
, ta có
2
3
4
x x f x x ,
0 ( )
0 2 ( ) x L f x x N
f f
,
2 3
f
,
1 ;1 min x V f x
V
3
f
Email: chuviettan@gmail.com
Câu 57 Trong hình chóp tứ giác ngoại tiếp hình cầu bán kính a , thể tích khối chóp nhỏ
A 32
3 a B
3
10a C 10 3
3 a D 16
3 a
Lời giải
Tác giả : Chu Viết Tấn,Tên FB: Chu Viết Tấn
Chọn A
Giải:
Xét mặt phẳng qua đường cao SH hình chóp trung điểm M cạnh đáy cắt hình chóp theo tam giác cân SMN cắt hình cầu theo đường trịn tâm O bán kính a nội tiếp tam
(58)Đặt SNH t SH, x ta có HN xcot ,t MN 2 cotx t Thể tích khối chóp 1 2. 4 3cot2
3 3
V MN SH x t
Ta có
2 2 2
2 2
2
cos cos
2
sin 1 cos 1 ,cot
a a
SH OH SO x a t
t x a
a x ax a
t t t
x a x a x x a
Vậy
2
4
3 2
a x V
x a
rõ ràng x2a thể tích tồn
Ta xét hàm số
2
4
3 2
a x f x
x a
2
2
4 ( 4 )
'
3 2
a x x a
f x
x a
Vậy khối chóp tích nhỏ
3
32
a
khi x4a cạnh đáy 2a 2 t
t
a O
M
A
N H
(59)Câu 58 Email: mhiepHD@gmail.com
Câu 59 Cho hình chóp tứ giác S.ABCD có cạnh bên 1, mặt bên tam giác có góc đỉnh S 45 Cho A’ trung điểm SA, C’ thuộc cạnh SC cho = Mặt phẳng (P) qua A’, C’ cắt cạnh SB, SD B’, D’ Số gần với giá trị nhỏ chu vi tứ giác A’B’C’D’
A 1.79 B 3.3 C 2.05 D 1.3
Lời giải
Tác giả: Vương Mạnh Hiệp.,Tên FB: HiepVuong Chọn A
Từ giả thiết tốn ta có: + = + ⇒ + = (1)
Trải phẳng mặt bên hình chóp ghép lại cho thu nủa lục giác với cạnh SA tách thành SA SA’ đặt vào hệ Oxy(hình vẽ)
Khi ta có: (0; 0); (0; 1); (0; −1); 0; ; 0; − ; ; ;
′( ; ); ( ; − ); ; ∈ 0;√
(1) ⇔1+1= √2⇒
7 √2≥
4
+ ⇒ + ≥ 4√2
7
(60)⇔ = + −1
2 + −
3 + + + −
2 + − +
⇔ = + −1
2 + + −
2 + −
3 + + − +
⇒ ≥ ( + ) + ( + − 1) + ( + ) + + −4 ≥ ⇒ ( ) ≈ 1.79
Dấu “=” xẩy = = √ ⇒ ⫽
Email: nvthang368@gmail.com
Câu 60 Cho hình chóp tứ giác S ABCD có mặt bên SAB tam giác cạnh anằm mặt phẳng vng góc với đáy, đáy hình thang vng A B, ADBC2b, với a b, số dương cho trước không đổi, C D, điểm thay đổi Gọi m giá trị nhỏ diện tích tồn phần hình chóp S ABCD (diện tích tồn phần tổng diện tích tất mặt hình chóp) Khi giá trị 4m
a có dạng:
2
x a y b z a t b , với x y z t, , , số nguyên dương Tính tổng x y z t
A 16 B.18 C 14 D 13
Lời giải
Tác giả: Nguyễn Văn Thắng; FB: Nguyễn Thắng
Chọn B
Gọi E, F trung điểm AB, CD ⇒ Ta có SE đường cao hinh chóp EF đường trung bình hình thang vng ABCD
Hạ EI CD ta chứng minh CD(SEI) SI CD Ta chứng minh SA AD SB, BC
Ta tính 3; a
SE EFb;
2
; ;
4
SAB ABCD SAD SBC
a
S S ab S S ab
K
φ F I
E
D
C B
A
(61)Và:
SCD
S SI CD
Vì tổng SSABSABCD SSAD SSBC khơng đổi nên diện tích tồn phần hình chóp
S ABCD đạt GTNN SSCD đạt GTNN
Gọi IFE thì: EI EF.sin bsin Theo ĐL Pytago ta tính được:
2 2 2
3 sin
SI SE EI a b
Kẻ DK/ /AB ⇒
sin a DK AB a CD
⇒
2
2 2
2
1 1
sin
2 sin sin
SCD
a a
S a b a b
⇒ SSCD đạt GTNN ⇔
sin 1 90 GTNN SSCD bằng: 4a a b
Vậy
2
2
3
2
4
a
m ab a a b ⇒ 4m a 8b 3a2 4b2
a
⇒ x3, y8, z3, t4 x y z t 18
tongtuetam2112@gmail.com
Câu 61 Cho hình chóp tam giác S ABC , SAABC Đáy ABC tam giác vuông cân đỉnh B, SBa
Gọi góc hai mặt phẳng SCB ABC Xác định giá trị sin để thể tích khối chóp S ABC lớn
A sin 3
B sin
3
C sin 1 D sin
Lời giải
Tác giả : Tống Tuệ Tâm, FB: Tâm Tâm Tuệ
Chọn A
Ta có :
SBC ABC BC
BC AB BC SB
BC SA
SBC , ABC SBA
.cos ; sin
AB a BC SA a
Nên .
3
S ABC ABC
V SA S SA AC BC
.sin cos 6a
a
α
A C
(62)Suy VS ABC. maxsin cos 2max
Đặt xsin0x1 , 2 sin cos x 1x xx
Xét hàm số y x x3 với 0x1 ta có y 1 3x2, lập bảng biến thiên ta có max 3 3
3 9
y y
Vậy max sin
3
V
Phongvathao@gmail.com
Câu 62 Cho hình lập phương ABCD A B C D cạnh a G trung điểm BD, mặt phẳng P thay đổi qua G cắt AD CD D B; ; tương ứng H I K Khi giá trị lớn biểu thức , ,
1 1
T
D H D I D I D K D K D H
A 82
3a B
2
16
a
C 162
3a D
2
8
a
Lời giải
Chọn A
Vì G trung điểm BD nên G trọng tâm tứ diện D ACB
Xét toán phụ: Trong tam giác ABC , O trung điểm BC ; đường thẳng cắt
, ,
AB AO AC , ,E I F Khi ta có: AB AC 2AO
AE AF AI
Từ ,B C kẻ đường song song với EFcắt AO M N Suy OM, ON theo Talet ta có:
2
AB AC AM AN AO OM AO ON AO
AE AF AI AI AI AI
N O
M
C B
I
F
E
(63)Áp dụng kết vào toán ta được:
2
D B D C D A D M D F D O D O
D I D K D H D N D T D G D G
Hay ta có: 2 ' ' '
a a a
D I D K D H Ta chứng minh
2
( ) ( )
3
ab bc ca a b c nên
2
1 1 1 1
( )
' ' ' ' ' ' ' ' '
T
D H D I D I D K D K D H D I D H D K a
Dấu xảy (P) qua G song song với mp(ABC) Vậy chọn A Mail: lenhan42a2@gmail.com
Câu 63 Cho tứ diện ABCD Hai điểm M N, di động hai đoạn thẳng BC BD cho
2 BC 3BD 10
BM BN Gọi V V thể tích khối tứ diện 1, ABMN ABCD Tìm
giá trị nhỏ
V V
A.3
8 B
5
8 C
2
7 D
6 25
Người giải: Lê Văn Nhân Tên FB: le van nhan
Lời giải
Chọn D Ta có
1
2
1
; S
1
; S
BMN
BMN
BCD BCD
d A BMN
S V
V S
d A BCD
Gọi H hình chiếu M lên BD K hình chiếu C lên BD, ta có
BMN
BCD
S MH BN BM BN
S CK BD BC BD
O T
F
N
M G
C
B'
K
I A
H
(64)10 BC 3BD 6.BC BD
BM BN BM BN
25
6
BC BD BM BN
25
BM BN BC BD
Dấu “=” xẩy ,
5
BM BC BN BD
Suy
25 BMN
BCD
S S
Vậy
V
V nhỏ
6 25
Mail: lenhan42a2@gmail.com
Câu 64 Cho tứ diện ABCD Hai điểm M N, di động hai đoạn thẳng BC BD cho
2 BC 3BD 10
BM BN Gọi V V thể tích khối tứ diện 1, ABMN ABCD Tìm
giá trị nhỏ
V V
A.3
8 B
5
8 C
2
7 D
6 25
Người giải: Lê Văn Nhân Tên FB: le van nhan
Lời giải
Chọn D Ta có
1
2
1
; S
1
; S
BMN
BMN
BCD BCD
d A BMN
S V
V S
d A BCD
Gọi H hình chiếu M lên BD K hình chiếu C lên BD, ta có
BMN
BCD
S MH BN BM BN
S CK BD BC BD
10 BC 3BD 6.BC BD
BM BN BM BN
25
6
BC BD BM BN
25
BM BN BC BD
Dấu “=” xẩy ,
5
BM BC BN BD
Suy
25 BMN
BCD
S S
Vậy
V
V nhỏ
6 25
(65)Câu 65. Cho hình hộp đứng ABCD A B C D ' ' ' '.có cạnh bên AA'a 3 , đáy hình thoi cạnh
, 60
a BAD .Trên cạnh AB lấy điểm M khác A B Gọi (P) mặt phẳng qua M song song với mặt phẳng (ACD').
Khi thiết diện hình hộp mặt phẳng (P) có diện tích lớn diện tích ACD' :
A
2 39
8
a
B
2 39
4
a
C
2 39
2
a
D
2 13
a
Lời giải
Tác giả : Nguyễn Thị Ngọc Lan
Chọn A
Trong mp(ABCD), qua M vẽ đường thẳng song song với AC cắt DB, BC E, N Trong mp(BDD’B’), qua E vẽ đường thẳng song song với D’O (O=ACBD) cắt B’D’ F
Trong mp(A’B’C’D’), qua F vẽ đường thẳng song song với AC cắt A’D’, D’C’ R, Q Trong mp(AA’D’D), qua R vẽ đường thẳng song song với AD’ cắt AA’ S
Trong mp(CC’D’D), qua Q vẽ đường thẳng song song với CD’ cắt CC’ P
Thiết diện lục giác MNPQRSDo mặt đối diên hình hộp song song nên cạnh đối lục giác thiết diên MNPQRS song song cặp cạnh song song với cạnh tam giác
ACD’
Các tam giác JKI, ACD’, RQI, JMS, NKP đồng dạng
'
' '
MJ MA NC NK PC PK QD QI
MN MB NB NM PC PQ QC QP MJ=NK PK=QI
Các tam giác RQI, JMS, NKP (gọi diện tích chúng S1 gọi diện tích
tam giác JKI, ACD’ S2, S)
Đặt AM k;
AB ta có điều kiện 0k 1 có: S
J R
P
K I
Q F
E N
O
C'
B' A'
C
A
B D
D'
(66)2 2
S JM AM AM
k
S AC DC AB
S1 = k2S
2 2
2
2 1
S JK JM MK JM MK
k
S AC AC AC AC
S2 =( k
2 + 2k +1)S Diện tích thiết diện: Std S23S1
2
2 3
2 ( )
2 2
td
S S S k k S k
(dấu xảy
k )
S lớn
2
k M trung điểm AB Ta có : ACD'cân
2 '
'
39 ', AD
4 ACD
a
D aS ,
Email:datltt09@gmail.com
Câu 66 Cho khối hộp chữ nhật ABCD A B C D có tồng diện tích tất mặt 36, độ dài đường chéo AC Tìm giá trị lớn thể tích khối hộp ?
A B C 16 D 24
Lời giải
Tác giả :Vũ Thị Hằng,Tên FB:Đạt Lâm Huy
Chọn B
Đặt , ,a b c kích thước khối hộp ta có hệ
2 2
36 (1) 2( ) 36
a b c
ab bc ac
2
( ) 2( ) 36 ( ) 72
(1)
2( ) 36 18 18
a b c a b c a b c a b c
ab bc ac ab bc ca ab bc ca
Cần tìm GTLN V abc
Cách Ta có
6
18 18 (6 2 )
b c a
b c a
bc a b c bc a a
Dobc2 4bcnên suy
2
6 2a 4 18 a 2a
2
3a 12 2a 0 a
Do
18 6 18
V abca a a a a a
Lập bảng biến thiên hàm số
3
( ) 18
f a a a a 0; 2
ta tìm GTLN V đạt 2,
a bc hoán vị Cách
(67)Ta thấy a,b,c nghiệm phương trình x3 6 2x2 18x V 0(2)
3
(2) x 6 2x 18xV.Lập bảng biến thiên hàm số f x( )x3 6 2x2 18x tìm
V lớn để phương trình có nghiệm(khơng thiết phân biệt) thuộc khoảng(0; 2) đáp số tương tự cách
Sai lầm mắc phải học sinh dùng bđt Cơsi tìm GTLN V dấu ‘=’ khơng xảy
Ta có AC 2 a2b2c2 36;S 2ab2bc2ca36(a b c)2 72a b c
3
3 16 2
3 3
a b c a b c
abc abc
Vậy VMax 16
Họ tên: Phạm Thanh My Email: phamthanhmy@gmail.com Facebook: Pham Thanh My
Câu 67 Cho hình chóp S ABCD có đáy ABCD hình thoi cạnh a , tam giác SBC SCD tam giác vuông cân đỉnh S Tìm thể tích lớn khối chóp S ABCD
A a3
3 B
a3
6 C
a3
12 D
a3 24
Lời giải
Chọn C
SBC
SCD tam giác vuông cân đỉnh S
, 45
2
a
CS BCS DCS
Đặt BCD
2 2
3
2
2
3
1
2 cos cos cos - cos cos - cos
2
= cos - cos
2 1
= cos
6 12
S ABCD S BCD
V V CB CD CS BCS DCS BCD BCS DCS BCD
a
a a
Thể tích khối chóp S ABCD đạt giá trị lớn a3
12
cos
2
BCD
Email: anhtu82t@gmail.com
D
A B
C
(68)Câu 68 Cho tam giác ABC cạnh a Một điểm M thay đổi đường thẳng vng góc với mặt phẳng (ABC ) A ( M khác A) Gọi H, O trực tâm tam giác M BC ABC
Giá trị lớn thể tích khối tứ diện OHBC bằng:
A
3
121
a
B
3 144
a
C
3
145
a
D
3
112
a
Lời giải
Tác giả : Đồng Anh Tú,Tên FB: Anhtu
Chọn B
d
O H
B A
C
M
D F
E H'
Ta có CE(MAB)MB(CEF)MBOH
Tương tự
( ) 90
MC OH OH MBC DHO KẻHH'(OBC)H' thuộc DO Ta
có
2
3 12
OBC
a
S nên thể tích OHBC lớn HH' lớn nhất; H chạy đường trịn đường kính OD nên H H lớn ' '
2
HH DO, ' '
6 12
a
HH ADHH
3
1 '
3 144
H OBC OBC
a
V HH S Suy
3
max
144
a
V
Email: nghianguyennhan78@gmail.com
Câu 69 Cho lăng trụ tam giác ABCA B C' ' ' với độ dài tất cạnh a Xét tất đoạn thẳng song song với mặt bên ABB A' ' có đầu E nằm đường chéo A C' mặt bên
' '
AA C C, đầu F nằm đường chéo BC' mặt bênBB C C' ' Hãy tìm độ dài ngắn đoạn thẳng
A
5
a
B
5
a
C
5
a
D
5
a
Tác giả : Nguyễn Thị Thanh Thảo,Tên FB: Nguyễn Thanh Thảo
Lời giải
(69)E
K
F
L D
C
B
A' B'
C'
A
Dựng mp P chứa EF song song mp AA B B cắt AC BC ' ' D L
Tromg mp P từ L kẻ đường thẳng song song với EF, cắt DE tạiK ĐặtCLx, 0 xa
Khi ta có: EK FL CL; LDCDx vàBLa–x
' '
BB C C hình vng, suy FLB vng cân L nênEK FLLB a x (1)
' '
AA C C hình vng, suy DEC vuông cân D nên EDDCx (2) Từ (1) (2) có: KD ED EK– xax –x a
Suy độ dài EF KL KD2DL2 =
2
2 2
(2 ) ( ) 5
a a
x x a x
Suy EF ngắn
a
x
a
, tức CL BC
Email: lethuhang2712@gmail.com
Câu 70 Cho hình chóp S ABCD đáy hình thang, đáy lớn BC 2a, ADa , AB b Mặt bên (SAD ) tam giác Mặt phẳng ( ) qua điểm M cạnhAB song song với cạnhSA, BC ( ) cắt CD SC SB , , N P Q Đặt , , xAM (0xb) Giá trị lớn diện tích thiết diện tạo ( ) hình chóp S ABCD
A
2
3
a
B
2
3 12
a
C
2
3
a
D
2
3
a
Lời giải
Họ tên người sưu tầm : Lê Thị Thu Hằng,Tên FB: Lê Hằng
(70)( ) SA BC nên ( ) ( SAD)MQ SA NP SD , Ta có MN PQ AD BC
Theo ĐL Talét hình thang ABCD:BM CN
BA CD (1)
Theo ĐL Talét SAB:BM BQ MQ
BA BS SA (2)
Theo ĐL Talét SCD:CN CP PN
CD CS SD (3)
Từ (1), (2), (3) suy MQ NP b xa PQ; x2 ;a MN a xa
b b b
Thiết diện hình thang cân
2
1
( )
2
td
MN PQ
S MNPQ MQ
2 2
2
1 ( ) ( ) ( ) 3( )
2 2
ab ax ax a b x a b x a b x a b x
b b b b b b
2
2
2
3 3 3
(3 )(3 )
12 12
a a x b b x a
x b b x
b b
Vậy diện tích lớn thiết diện
2
3
a
khi
3
b x
Email: danhduoc@gmail.com
Câu 71 Cho ba nửa đường thẳng Dx Dy Dz đơi vng góc Trên , , Dx Dy Dz lấy ba điểm , , , ,
A B C cho , ,A B CD SABC s (s0, s không đổi) Giá trị lớn diện tích tồn phần tứ diện ABCD
A. 3.s B 3s C 3 s D. 3.s
Lời giải
Tác giả : Vũ Danh Được,Tên FB: Danh Được Vũ
(71)z
y
x D
A
B C
K H
Gọi H hình chiếu vng góc D lên ABC, ABC gọi K CHAB
Dễ dàng chứng minh ABCDHCH AB K DK AB Trong tam giác CDK vuông D, có DH đường cao nên HK CK DK2
Suy
2
2 2 1
2 2 HAB ABC DAB
AB HK CK DK AB HK AB CK AB DK AB S S S
Chứng minh tương tự có SHBC.SABC S2DBC SHAC.SABC S2DAC
Từ SHABSHBCSHAC.SABC S2DABS2DBC S2DAC
Suy S2DABS2DBC S2DAC S2ABC s2
Theo bất đẳng thức Bunhiacopxki ta có:
SDABSDBC SDAC21 1 S2DABS2DBCS2DAC3s2
Do SDABSDBCSDAC 3.s
Suy Stp SDABSDBCSDAC SABC s
Dấu SDAB SDBC SDAC DADBDC Email: tranquocan1980@gmail.com
Câu 72 Cho hình chóp S.ABC có đáy ABC tam giác vuông cân đỉnh C SA(ABC SC), a.Tìm số đo góc hai mặt phẳng (SCB) (ABC) để thể tích khối chóp S.ABC lớn
A.arccos
3 B
6 arccos
2 C
6 arctan
3 D
6 cot
3
(72)Lời giải
Tác giả : Trần Quốc An,Tên FB: Tran Quoc An
Chọn A
Ta có : BC AC BC (SAC) (SBC), (ABC) SCA (0 90 )0
BC SA
Xét tam giác SAC vuông A, ta có:
sin sin ; cos cos
SASC SCAa ACSC SCAa
Do :
2 2
1 1
cos sin cos sin
3 6
S ABC
V AC SA a a a
Xét hàm số
( ) cos sin
f 0;
, ta có :
'( ) 3cos cos cos ( cos 2)( cos 2)
f
Vì 0; cos 0, cos 2
Do : '( ) cos arccos
3
f
Bảng biến thiên :
Vậy thể tích khối chóp S ABC lớn arccos
Email: dovancuongthptln@gmail.com
Câu 73 Cho tứ diện SABC cạnh AB2a, D điểm thuộc cạnh AB cho BD 2AD Gọi I
là trung điểm SD Một đường thẳng d thay đổi qua điểm I cắt cạnh SA SB , ,
M N Khi đường thẳng d thay đổi thể tích nhỏ khối chópS CMN
3
m a
n m
, với ( , ) 1, ,m n m n Tính mn
A mn4 B m n 6 C mn7 D mn5
Lời giải
Tác giả :Đỗ Văn Cường,Tên FB: Cường Đỗ Văn
Chọn D
A C
(73)Trong tam giác SAB kẻ AE BF song song với , MN
Ta có SM SI SN, SI ,ED 2FD
SA SE SB SF
Suy SA 2SB 3SD
SM SN SI
Đặt SB x
SN
6 ,
SA
x x
SM
Từ ;
SM SN
SA x SB x
1
S MNC S ABC
V V
x x
Vì 6x2x2 đạt giá trị lớn
2
x nên
3 3
2
2 2
min
9 12
S MNC S ABC
a a
V V
Vậy m2,n 3 m n 5 Email: builoiyka@gmail.com
Câu 74 Cho hình chóp S ABCD có diện tích tam giác SAC
2 Tìm giá trị lớn
khoảng cách từ A đếnSBC
A 1
2 B.1 C 2 D
1 2
Lời giải
Tác giả: Bùi Thị Lợi Facebook: LoiBui
(74)Gọi O ACBD Do S ABCD hình chóp nên SOABCD Gọi M trung điểm BC, ta có SO BC
OM BC
BC SOM
SBC SOM
;SBC SOMSM
OH Trong mặt phẳng SOM, kẻ OH SM HSM OH SBC
, ,
d A SBC d O SBC 2OH
Gọi cạnh hình vng x x 0 Ta cóACx
1
2
SAC
S SO AC SO x
2
2
SAC
S SO
AC x x
Tam giác SOM vuông O có đường cao OH nên
SO OM OH
SM
2
2
1
2
4
x x
x x
2
2
1
4
x x
Mà
2
2
1
2
4
x x
x x nên
1
;
2
OH d O SBC
Dấu xảy
2
2
2
x x
x Vậy giá trị lớn OH x
Email: Samnk.thptnhuthanh@gmail.com
Câu 75 Cho hình chóp tứ giác S.ABCD, có đáy ABCD hình bình hành, AD4a a 0, cạnh bên hình chóp a Thể tích khối chóp S.ABCD lớn cosin góc hai mặt phẳng (SBC) (SCD) bằng:
A
1
10 B
2
10 C
1
2 10 D
2 10
Lời giải
Tác giả : Nguyễn Khắc Sâm,Tên FB: Nguyễn Khắc Sâm
Chọn B
O A
D
B
C S
(75)Gọi O giao điểm AC BD ∆SAC, ∆SBD cân S nên
SOAC, SOBDSO ABCD Từ giả thiết suy raOAOBOCOD ABCD hình chữ nhật
ĐặtABx, x 0 AC 16a2x2
2 2
16a x 8a x
AO SO
2
2
ABCD
1 8a x V 4a.x
3
2 2
a 8a
x 8a x
3
3
ABCD
8a V max
3
x2a Suy ra, SO=a
Chọn hệ tọa độ cho O 0;0; , S 0; 0;a , B a; 2a; , C a; 2a; , D a; 2a; 0 Tìm vtpt mp(SBC) nSBC1;0; 1
, vtpt mp(SCD) nSCD0;1; 2
2 cos
10
, với là góc hai mặt phẳng (SBC) (SCD) Vậy cosin góc hai mặt phẳng (SBC) (SCD)
10
buichithanh1987@gmail.com
Câu 76 Cho tam giác OAB cạnh a Trên đường thẳng d qua O vng góc với mặt phẳng
OAB lấy điểm M cho OM x Gọi , E F hình chiếu vng góc A
MB OB Gọi N giao điểm EF d Thể tích tứ diện ABMN có giá trị nhỏ là:
A
3
2 12
a
B
3
3 12
a
C
3
6 12
a
D
3
2
a
Lời giải
Tác giả: Bùi Chí Thanh Faceebook: Thanhbui Chọn C
z
y x
O D
C B
A
(76)Do tam giác OAB cạnh a F trung điểm
a
OBOF
Ta có AF OB AF MOB AF MB
AF MO
Mặt khác, MB AE Suy MBAEFMBEF
Suy OBM ∽ONF nên
2
2
OB OM OB OF a
ON
ON OF OM x
Ta có VABMN VABOM VABON
2 2 2
1 3
.( )
3 OAB 12 12 12
a a a a a a a
S OM ON x x x
x x x
Đẳng thức xảy
2
2
2
a a
x x
x
Email: trungthuong2009@gmail.com
Câu 77 Cho hình chóp tam giác S ABC có cạnh đáy cạnh bên Gọi M N, hai điểm thay đổi thuộc cạnh AB AC, cho mặt phẳng SMN ln vng góc với mặt phẳng (ABC) Đặt AM x AN, y(0x y; 1) Gọi M m, giá trị lớn giá trị nhỏ diện tích tam giác SMN Tổng F M m là:
A
36
B
18
C
18
D
9
Lời giải
Tác giả : Phạm Thành Trung,Tên FB: Phạm Thành Trung
Chọn A
Gọi H trọng tâm tam giác ABC Khi có ( );
SH ABC SH
Do mặt phẳng (SMN)(ABC) SH (SMN)
Vậy ( )
2
S SMN SH MN MN
Gọi K trung điểm BC có AB AC AK 1 x y 3xy AM AN AH x y
(77)Do 3
xy xy xy xyxy Vì ; ( 1)( 1)
x y x y xy
Xét hàm số ( ) ( )
9
f t t t t ta có
2
min ( )
3
3
max ( ) max
4
MN f t
f t MN
Vậy
2 ( )
4 9
18
max ( )
S SMN
F S SMN
hoatoank15@gmail.com
Câu 78 Cho hình hộp chữ nhật ABCD.A’B’C’D’, ABCD hình vng cạnh 1, A ' A2 Gọi (P) mặt phẳng chứa CD’, tạo với mặt phẳng (BDD’B’) góc 30 cắt cạnh BB’ K (P) chia khối lăng trụ ACD.A’C’D’ thành hai phần, tỉ số phần nhỏ phần lớn
a
a N, b N, a; b
b Tổng ab
A B 10 C 11 D
Lời giải
Tác giả: Nguyễn Viết Hòa, FB: Hòa Nguyễn Viết
Chọn D
Gọi OACBDCOB ' D ' DB
1
2
1 N
M O'
K
O D'
A'
B'
D K
O B
O D'
A'
B'
D A
B
C C'
B'
D' D
C
C'
C B A
(78)Gọi H hình chiếu O D’K, suy góc (P) (B’D’DB)
CHO30
0
2
CO OH CO.co s 30
2
Gọi I trung điểm BB’, ta có
6
BB' 2, D ' I OI, OI CD ' I P H K I
Xác định thiết diện (P) lăng trụ ACD.A’C’D’ tam giác CD’N hình vẽ
NC 'D ' A 'C 'D '
1 1 1 2
MO ' B ' K BB ' MO NO ' OC A ' C ' C ' N A ' C ' S S
2 3 3
C.C ' ND ' NC'D ' A 'C'D ' ACD.A 'C 'D '
1 2
V CC '.S CC '.S V a b
3 9
Email: kimngochn1981@gmail.com
Câu 79 Cho tứ diện ABCD có AB AC AD 3a2 , O điểm thuộc miền tam giác
BCD Từ O kẻ đường thẳng song song với AB AC AD cắt mặt phẳng , , (ACD), (ABD), (ABC ) M N P Giá trị lớn tích , , OM ON OP
A
3
3
a
B a 3 C
3
9
a
D
3
3
a
Lời giải
Tác giả : Nguyễn Thị Kim Ngọc,Tên FB: Kim Ngọc Nguyễn
Gọi BOCDE Trong (ABE kẻ đường thẳng qua ) O song song với AB cắt AE tạiM
Tương tự với N P , Ta có OCD
BCD
S
OM OE
AB BE S
Tương tự: OBD , OBC
BCD BCD
S S
ON OP
AC S AD S
1
OM ON OP
AB AC AD
3
3
3
27
OM ON OP OM ON OP AB AC AD a
OM ON OP
(79)3
9
a
max(OM.ON.OP)=
3
OM ON OP
AB AC AD hay O trọng tâm tam giác BCD
Email :Binh.thpthauloc2@gmail.com
Câu 80 Cho hình chóp S ABCD có đáy ABCD hình bình hành tích V Điểm P trung điểm SC Mặt phẳng qua AP cắt hai cạnh SB SD M N Gọi V1 thể tích khối chóp S AMPN Tìm giá trị nhỏ tỷ số V1
V ?
A
3 B
1
8 C
1
3 D
3
Lời giải
(Họ tên : Phạm Văn Bình,,Tên FB: Phạm văn Bình) Chọn C
Cách
Đặt a SM SB
, b SN
SD
, 0a b; 1 Ta có V1 VS AMP VS ANP
V V
2
S AMP S ANP
S ABC S ADC
V V
V V
2
SM SP SN SP
SB SC SD SC
=
1
4 ab (1)
Lại có V1 VS AMN VS PMN
V V
2
S AMN S PMN
S ABD S CBD
V V
V V
2
SM SN SM SN SP
SB SD SB SD SC
=3
4ab (2)
Suy 1 3a
4 3a
a ab abab bb
Từ điều kiện 0b1, ta có 3a 1
a
,
hay
2
a
Thay vào (2) ta tỉ số thể tích
2 3.
4 3a
V a
V
Đặt
2
3
; ;1 3a
a
f a a
, ta có
2
0 3 2a
' 2
4 (3a 1)
3 a L a f a a
1
1 ;
2 3
f f f
, 1 ;1 2 3 a V
Min Min f a f
V
Cách : (Tham khảo ý kiến Cô Lưu Thêm) Từ giả thiết cách dựng thiết diện ta có :
(80)D
1; ; 2;
SA SB SC S
a b c d a c b d
SA SM SP SN
Khi 1
2
6 3 1
4a 4.1.2 d 3
2
V a b c d V
V b c d b b d b d V
1
V Min
V
Email: phuongnamthptqx1@gmail.com
Câu 81 Một người thợ gò làm thùng đựng nước dạng hình hộp chữ nhật có nắp tơn Biết đường chéo hình hộp 6dm sử dụng vừa đủ
36dm tôn.Với yêu cầu người thợ làm thùng tích lớn
Vdm Giá trị V gần giá trị
trong giá trị sau?
A 11, B.11, 32 C 11, 31 D 11, 33
-Lời giải
Tác giả: Trần Văn Nam,Tên FB: Trần Văn Nam
Chọn C
Gọi kích thước khối hộp x y z x y z, , ( , , 0) theo ta có
2 2 6 2
36
18 18 18
x y z
x y z x y z
xy yz zx xy yz zx xy z z
Ta có 6 2z272 2 z z z 0; 2
Thể tích:
6 18 ( )
xyzz z z f z
2
'( ) 12 18; '( ) 2;
f z z z f z z z
Khi
0;4
( ) (0), ( 2), (3 2), (4 2) ( 2), (4 2) 11, 31
Max f x Max f f f f f f
Vậy thể tích lớn thùng 211, 31 ( ; ; )x y z ( 2; 2; 2)và hoán vị Email: phuongnamthptqx1@gmail.com
Câu 82 Gọi V thể tích nhỏ khối chóp tứ giác số khối chóp tứ giác có khoảng cách hai đường thẳng chéo gồm đường thẳng chứa đường chéo đáy đường thẳng chứa cạnh bên hình chóp 3.Khi V bao nhiêu?
A V 3 B.V 9 C V9 D V 27
Lời giải
Tác giả: Trần Văn Nam,Tên FB: Trần Văn Nam
Chọn B
Xét hình chóp tứ giác S ABCD , đặt ABx, SOh Với O tâm hình vng ABCD
SO ABCD
(81)Ta có BD AC BD SAC BD OH
BD SO
Suy OH đoạn vng góc chung SA BD Theo ra, ta có dd SA BD , OH OH Tam giác SAO vuông O, có đường cao OH suy
2 2 2
1 1 1
3OH SO OA h x
Lại có 3
2 2 2
1 1 1
3 27
3 h x h x x AMGM h x hx
Vậy 9
3
ABCD ABCD
V SO S hx V
Tác giả: Trần Văn Nam,Tên FB: Trần Văn Nam Email: nguyenhang15401@gmail.com
Cho khối chóp ABCS có đáy tam giác vuông cân B khoảng cách từ A đến mặt phẳng
SBC a 2, SAB SCB90 Xác định độ dài cạnh AB để thể tích khối chóp S.ABC
nhỏ
A a B 2a C 10
2
a
D 3a
Lời giải
Chọn A
Tên tác giả: Nguyễn Thúy Hằng Tên FB: Hằng-Ruby-Nguyễn
Dựng hình vngABCD, cạnh x , ta có SD(ABCD); đặt SDh Dựng DH SCDH SBC Ta có dA;(SBC)d D SBC( ;( ))DH a
2
2
2
1 1 * 2a
6 2a
x h
a h
V h x
h
Xét
3
2
( ) ;
2a
h
f h h a
h
(82)
2 2
2 2
6a ( )
3 2a
h h
f h
h
a 6 ∞
a 2 +
+
y y' h
0
Vậy ( )f h nhỏ ha 6 * x a
Email: honghacma@gmail.com
Câu 83 Cho hình chóp tứ giác S.ABCD, có đáy ABCD hình bình hành, AD=4a (a>0), cạnh bên hình chóp a Khi thể tích khối chóp S.ABCD đạt giá trị lớn cosin góc hai mặt phẳng (SBC) (SCD)
A
10
B
10 C
1
5 D
1
Lời giải
Tác giả : Trương Hồng Hà,Tên FB: Trương Hồng Hà
Chọn B Dựng hình
O
A D
S
y
x
z
B C
x Gọi O giao điểm AC BD, Do SACvà SBDcân S nên
SO AC
SO (ABCD) SO BD
Từ giả thiết ABCDlà hình chữ nhật Đặt AB = x (x > 0)
2
2 2 8a x
AC 16a x AO 16a x SO
2
2
2
S.ABCD
1 8a x a
V 4a.x .2 x 8a x
3
(83)Áp dụng bđt cosi ta VS.ABCD a(x2 8a2 x )2
=
3
8a
S.ABCD
V Max x 2a SO a
Chọn hệ trục tọa độ hình vẽ ta O(0; 0; 0) , S(0; 0; a), B(-a; -2a; 0), C(-a; 2a; 0), D(a; 2a; 0)
VTPT mp(SBC) nSBC (1;0; 1)
VTPT mp(SCD) nSCD (0;1;2) cos 10
Email: Nguyenvandieupt@gmail.com
Câu 84 Cho tứ diện ABCD có cạnh Hai điểm M N di động cạnh , AB AC cho , mặt phẳng DMN vng góc với mặt phẳng ABC
Gọi S diện tích lớn tam giác 1 AMN S diện tích nhỏ tam giác 2 AMN Tính
2
S T
S
A 11
9
T B 9
8
T C
7
T D
7
T
Lời giải
Tác giả : Nguyễn Văn Diệu,Tên FB: dieupt Nguyễn
Chọn B
Ta có ABC DMNMN ABC DMN nên kẻ DH MN DH ABC Do DADBDC HAHBHC, H tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC Đặt AM x AN, y 0x y, 1, ta có sin 60 1
2
AMN
S AM AN xy
Mặt khác, sin 30 sin 30 3
2 12
AMN AMH ANH
S S S AH AM AH AN xy
Từ (1) (2) suy xy3xy
Đặt xy t x y3t x y, nghiệm phương trình *
X tX t
Cần tìm t để phương trình (*) có nghiệm X X thoả mãn 1, 2 0X1 X2 1
2
*
3
X
X t X t
X
(do
(84)Xét hàm số
2
3
X f X
X
1 0;1 \
3
có bảng biến thiên sau:
Yêu cầu toán
9 t
1
3 3
4 8
AMN
S xy t S , đạt
1
x y
1
x y
2
3 3
4 9
AMN
S xy t S , đạt
3
x y Vậy
2
9
S T
S
Đáp án B
Email: nguyenminhduc.hl@gmail.com
Câu 85 Cho hình chóp S ABCD có đáy ABCD hình vng cạnh a, SAa SA vng góc
với mặt phẳng đáy M N hai điểm thay đổi thuộc cạnh BC DC cho
45
MAN Tìm theo a giá trị lớn thể tích khối chóp S AMN
A
3 3
6
a
B
3 3
2
a
C
3 3
3
a
D
3 3
4
a
Tác giả : Nguyễn Minh Đức,Tên FB: Duc Minh
Lời giải
(85)Ta có .
3
S AMN AMN AMN
a
V SA S S
Đặt BM x DN, y x y; , 0;a Tam giác CMN vuông C nên
2 2
MN CM CN hay
2 2
2
MN a x a y
Áp dụng định lý hàm số cosin cho tam giác AMN ta có
2 2
2 cos
MN AM AN AM AN MAN
2 2 2 2
2
MN a x y a x a y
Suy 2 2 2 2 2
2
ax a y a x y a x a y
2 2 2 2 a2 ax
ax ay a xy ax ay a xy y
a x
Diện tích tam giác AMN
2
1
2
AMN ABCD ABM ADN CMN
a a x
S S S S S a xy
x a
Xét hàm số
2
x a
f x
x a
đoạn 0; a
Ta có
2
2
2 ' x ax a
f x
x a
; f ' x 0 x 21a
Ta lại có f 0 f a a f; 21a2 21a Suy
0;
max
a f x a
Vậy thể tích khối chóp S AMN đạt giá trị lớn 3 a
Email: thienhuongtth@gmail.com
(86)A
4
V
B
2
V
C
12
V
D
8
V
Lời giải
Tác giả : Nguyễn Văn Thanh,Tên FB: Thanh Văn Nguyễn
Chọn D
Đặt a SA ,b SB,c SC,d SD
SM SN SP SQ
0 SABD SBCD
V V V V
1 SMNQ
V V, VSNPQ V2
Ta có kết quả: a c b d 2SO
SI
0
1
V
a b d
V ;
0
2
V
c b d
V
0
1
4
V V
b d a c b b
V V
16 với 0b3
Mặt khác: 0 0
1 2
2
V V V V V
V V V V V V
2
S MNPQ
V V
V V V
Do đó:
2
16
S MNPQ
V
V S MNPQ
V V
Email: tranducphuong.rb@gmail.com
Câu 87 Cho OABC tứ diện vng có OAa OB, b OC, c chiều cao OH h Tìm giá trị lớn
h
a b c
A 3 B C
3 D
1
Lời giải
(87)Ta có
2 2
2 2
1 1 1
c b a c
b a
h ,
3 2 2
9 a b c c
b
a
2 27
2
h c b a
3
h
a b c
Dấu “=” xảy abc
(88)Email: tranducphuong.rb@gmail.com
Câu 88 Cho OABC tứ diện vng có OAa OB, b OC, c chiều cao OH h,
1, 2,
OAB OBC OCA
S S S S S S Tìm giá trị nhỏ
2
S S S
h
A B
3 C
9
2 D
2
Lời giải Ta có 12 12 12 12
h a b c ,
1
S S S ab bc ca
Vậy 3 2
2 2 2 2
1 1 1
( ) 3
2 2
S S S
ab bc ca a b c
h a b c a b c
Dấu “=” xảy abc
Tác giả: Trần Đức Phương,Tên FB: Trần Đức Phương Email: dongpt@c3phuctho.edu.vn
Câu 89 Cho tứ diện S ABC M điểm di động, nằm bên tam giác ABC Qua M kẻ đường thẳng song song với SA SB SC cắt mặt phẳng tương ứng (, , SBC), (SAC), (SAB ) A B C, , Khi giá trị lớn biểu thức
MA MB MC MA MB MC
T
SA SB SC SA SB SC
A
8 B
28
27 C
62
27 D
13
Lời giải
Tác giả : Hồng Tiến Đơng,Tên FB: Hồng Tiến Đơng
Chọn B
N
C P
M A' B'
B Q
C'
A
S
(89)Trong (SAN kẻ ) MA'/ /SA A; 'SN Trong (SBP kẻ ) MB'/ /SB B; 'SP Trong (SCQ kẻ ) MC'/ /SC C; 'SQ
Theo đinh lý Thales ta có : ' ' ' MBC MAC MAB
ABC BAC CAB
S S S
MA MB MC NM PM QM
SA SB SC NA PB QC S S S
Theo Bất đẳng thức AM-GM lại có 1 MA' MB' MC' 33 MA MB MC'. '. '
SA SB SC SA SB SC
' ' ' 1 28
27 27 27
MA MB MC
T
SA SB SC
Dấu '''' xảy ' ' '
MA MB MC
SA SB SC
Khi M trọng tâm tam giác ABC Vậy giá trị lớn T 28
27
Email: duckhanh0205@gmail.com
Câu 90 Cho mặt cầu S có bán kính R khơng đổi, hình nón N nội tiếp mặt cầu S hình vẽ Thể tích khối nón N V ; thể tích phần lại 1 V Giá trị lớn 2
2
V
V
A 32
49 B
32
76 C
49
81 D
32 81
Lời giải
Tác giả : Huỳnh Đức Khánh,Tên FB: Huỳnh Đức Khánh
Chọn B
Thể tích khối cầu: 3
V R Ta có 1
2
2
1
V V
V V V
V
V V V
V
Suy
V
V lớn 1 V
V nhỏ V đạt giá trị lớn 1
Xét phần mặt cắt kí hiệu điểm hình vẽ
Tam giác AKM vng K nên 2
IK AI IM r h R h
Thể tích khối nón: 1 22 3 3
V r h h R h
3
1 32
6 81
h h R h R
h h R h
Ta có
3
2
1 1 32
2
3 6 81
h h R h R
(90)Vậy GTLN V 1
3
32 81
R
Khi
2
32 76
V V Email: thinhvanlamha@gmail.com
Câu 91 Cho hình vng ABCD cạnh a Trên đường thẳng vng góc với ABCD A lấy điểm S
(S không trùng với A) cạnh AD lấy điểm M cho SA2AM2 a2 Tính giá trị lớn Vmax thể tích khối chóp S ABCM S M thay đổi
A
3 max
3 12
a
V B
3 max
3
a
V C
3 max
3 24
a
V D
3
3
a
V
Lời giải
Tác giả: Nguyễn Văn Thịnh Tên FB: Thịnh Nguyễn Văn
Chọn B
Đặt AM x SA, y 0xa y, 0 Ta có . 1
3
S ABCM ABCM
V S SA ax ay
Do SA2AM2 a2 hay x2y2 a2 y a2x2 Khi . 2 3
6
S ABCM
a a
V ax a x ax ax
Áp dụng bất đẳng thức Côsi cho bốn số ax , ax , ax , 3a3x, ta có
4 4
3 3 3
3
4
a x a x
ax a x a
3 27 16
a x a x a
Suy
2
3 3
S ABCM
a a a
V
Vậy
3
max
3
a
V , đạt 3
2
a ax a xx ;
2
2
2
a a
y a
Email:kientoanhl2@gmail.com
Câu 92 Cho hình chóp S ABCD có đáy ABCD nửa lục giác nội tiếp đường trịn đường kính
2
AD a; SDa 3, góc SD AC với sin
Gọi M điểm thay đổi CD , gọi mặt phẳng qua M , song song với AC SD Xác định tính diện tích
(91)A
2
max
3
a
S B
2
max
2
a
S C
2
max
3
a
S D
2
max
4
a
S
Lời giải
Tác giả: Nguyễn Trung Kiên.,Tên FB: Nguyễn Trung Kiên
Chọn A
φ K
F
P R
E Q
N
O
C
A D
B
S
M
- Kẻ MN AC N// AB; NP SD P// SA; MQ SD Q// SC Gọi O ACBD E; MNBD F; PQSO R; EFSD
Khi thiết diện cần tìm ngũ giác MNPRQ , tứ giác MNPQ hình bình hành - Nhận thấy ABCD nửa lục giác nội tiếp đường tròn đường kính AD2a
90
3
ACD
AC a
BC CD a
1
2
OB BC BO
OD AD BD
- Đặt x DM 0 x
DC
Khi MNx AC MQ , 1x SD Suy SMNPQMN MQ .sin x1x SD AC .sin
- Dựng OK SD// KSB 1
3
OK BO
OK SD
SD BD
Lại có:
3
FR SF DE DM x
x FR x OK SD
OK SO DO DC
Do góc RE PQ nên
2
1
.sin sin sin
2
PRQ
x
S PQ RF MN RF SD AC
Vậy sin *
MNPRQ MNPQ PRQ
x
S S S x SD AC
Áp dụng bất đẳng thức Cauchy, ta có
2
5 5 5
1 1
6 6 6 10
x x x x x
x
Từ * suy
2
3 3
.sin 3
10 10
MNPRQ
a
(92)Đẳng thức xảy 5
6
x x
x
Vậy
2
max
3
a
S
Email: huunguyen1979@gmail.com
Câu 93 Cho tứ diện có cạnh a M điểm thuộc miền khối tứ diện tương ứng Tính giá trị lớn tích khoảng cách từ điểm M đến bốn mặt tứ diện cho
A
4
521
a
B
4
576
a
C
4 6
81
a
D
4 6
324
a
Họ tên: Đào Hữu Nguyên Fb: Đào Hữu Nguyên
Lời giải
Gọi r , 1 r , 2 r , 3 r khoảng cánh từ điểm 4 M đến bốn mặt tứ diện
Gọi S diện tích mặt tứ diện
Thể tích tứ diện
4
1
3
V S h S r r r r r r r r h Đường cao tứ diện
2
2
3
a a
h a
Suy
4
1 4
4
3 576
a a
r r r r r r r r r r r r
Dáu “=” xảy 1 2 3 4
4 12
h a
r r r r
Khi M trọng tâm tứ diện.
Email: diephd02@gmail.com
Câu 94 Cho hình chóp S ABC có SAa 0a 2, cạnh cịn lại hình chóp Khi
S ABC
V đạt giá trị lớn giá trị biểu thức P4a4a22thuộc khoảng sau đây?
A 15;8
B
33 35 ;
4 C
37 9;
4 D
33 8;
4 Lời giải
Tác giả : Nguyễn Ngọc Diệp,,Tên FB: Nguyễn Ngọc Diệp
(93)J I
A
B
C S
Gọi ,I J trung điểm SA BC
SAC
cân C SAIC SAB
cân B SAIB SA(IBC)
IAB
vuông I ,
2 2
1
,
2 2
a a
IA SA AB IB AB IA
IJB
vuông J,
2 2
1
2
a
JB IJ IB BJ
2
1
IJ
2
IBC
a
S BC
2
1 1
SI.S AI.S (SI AI).S SA.S
3 3 12
S ABC S IBC A IBC IBC IBC IBC IBC
a a
V V V
2 2
1
(3 )
12 12
a a
a a
Dấu ""xảy 17
2
a a a P Chọn đáp án B Email: dactuandhsp@gmail.com
Câu 95 Cho tứ diện ABCD có ABAC BDCD1 Khi thể tích khối tứ diện ABCD lớn khoảng cách hai đường thẳng AD BC
A
3 B
2
3 C
1
2 D
3 Lời giải
(94)- Đặt BC x, ADy x y, 0
- Gọi H K, trung điểm BC AD Do tam giác ABC DBC cân A D nên AH BC DH, BCBCADHBC HK
Lại tam giác ABC DBC nên AH DH HK AD hay
,
HK d AD BC - Ta có :
2
2
1
4
x x
AH AB BH
2 2
2
x y
HK AH AK
1 HAD
S HK AD
.1 2
3 12
ABCD HAD
V BC S BC HK AD x y x y
Áp dụng BĐT Cơsi ta có :
3 2 2
2 2 2
1 1
4
12 12 12 27
ABCD
x y x y
V xy x y x y x y
Dấu ”=” xảy 2 2
3
x y x y x y
Do max
27
V x y Khi :
2
4
2
x y
HK
Vậy ,
d AD BC
Câu 96 Cho hình chóp S ABC có đáy ABC tam giác có SASBSC1 Tính thể thích lớn Vmax khối chóp cho
A max 12
V B max
1
V C max
1 12
V D max
2 12
V
Lời giải Chọn B
y
1 1
x
K
H
B D
(95)- Gọi H trọng tâm tam giác ABC, theo giả thiết suy SH ABC - Đặt ABx
2
3
1
3
x x x
AH SH
;
2 ABC
x
S
2
2
1 3
3 3 12
S ABC ABC
x x
V SH S x x
Áp dụng BĐT Côsi ta được:
3
2 2
2 2
1
3
12 12
S ABC
x x x
V x x x
Dấu ”=” xảy x
Vậy max
V AB
Email: doantv.toan@gmail.com
Câu 97 Cho hình lăng trụ ABCD A B C D cạnh a Điểm ' ' ' ' M N thay đổi
các cạnh BB' D D' cho MAC NAC BM x, DN y Tìm giá trị nhỏ thể tích khối tứ diện ACMN
A
3
3
a
B
3
2
a
C
3
2
a
D
3
2
a
Lời giải
Tác giả : Trần Văn Đoàn,Tên FB: Trần Văn Đoàn
Chọn A
x
y
I
A' D'
C' B'
A
B
D
C M
N
1
x H
A C
(96)' ' ' '
2
2.( )
3
1 (2 )
2
3 4
1
2 ( )
3 4
ACMN AMNI CMNI IMN
BDD B MND B BIM IDN
V V V AC S
a S S S S
b x y a x a y a
a ab
x a y a
a a x y
mp(MAC)mp(NAC)
2 2 2 2 2
1 ( )
2 2
a a a
MIN v IM IN MN x y a x y xy
Từ đó,
3
2
1
( )
6 3
ACMN
a V a x y a xy
Cách Tính trực tiếp
ACMN
V AC IM IN
12 D ACMN B NM
V AC S (Đều coi AC đường cao)
Cách Chứng minh 12 12 12
IM IN IB số, từ dùng bất đẳng thức suy giá trị
nhỏ
ACMN
V AC IM IN
Email: ngbdai@gmail.com
Câu 98 Cho tứ diện ABCD cạnh a Gọi S diện tích hình chiếu tứ diện lên mặt phẳng khác Khi S lớn bằng?
A S a2 B
2
a
S C
2
4
a
S D
2
3
a
S
Lời giải
Tác giả : Nguyễn Bá Đại,Tên FB: Dai NB
(97)A
B
C
D
B'
C'
D'
A'
D' C'
B'
D
C B
A
P' M'
M
N
Q
P
N'
Q'
Nếu hình chiếu tam giác, giả sử tam giác B C D' ' ',
2
' ' '
3
B C D BCD
a
S S
Nếu hình chiếu tứ giác, giả sử A B C D' ' ' ' Gọi M N P Q , , , , M N P Q trung ', ', ', ' điểm cạnh AB BC CD DA A B B C C D D A , , , , , ' ', ' ', ' ', ' '
2
' ' ' ' ' ' ' '
2
A B C D M N P Q MNPQ
a
S S S
Vậy
2
a
S
Gmail: nvanphu1981@gmail.com
Câu 99 Cho hình chóp tứ giác S ABCD có góc tạo mặt bên mặt đáy Biết khoảng cách hai đường thẳng AD SC a thể tích khối chóp S ABCD đạt giá trị nhỏ Khi giá trị cos bằng:
A.cos
5
B cos
3
C.cos
3
D.cos
Tên fb: Nguyễn Văn Phú
Lời giải
Do AD/ /BC mà BC(SBC)AD/ /(SBC)d AD SC( ; )d AD SBC( ;( )) d M SBC( ;( )) Trong tam giác SMN kẻ MH SN H, SN, ta có:
(do BC ( ))
( )
MH BC SBN
MH SBC
MH SN
( ; )
d M SBC MH a
Tam giác vng HMN có
2
2
sin ABCD sin
a a
MN AB S AB
Tam giác vng SON có
1
tan tan tan
2 sin
a
SO ON MN
N M
C
A B
D
S
O
(98)Khi
2
2
1 1
tan
3 2sin sin sin cos
S ABCD ABCD
a a a
V SO S
Đặt tcos với 0 t Ta có :
3
1
, (1 )
S ABCD
a
V t
t t
S ABCD
V nhỏ
( ) (1 )
f t t t t t
lớn khoảng 0;1 Ta có '( ) ;2 '( )
3
f t t f t t
Lập BBT ta có ( )f t lớn cos
3
t
Chọn B
Email: mp01100207@gmail.com
Câu 100 Cho hình chóp S ABCD có cạnh bên a , góc hợp đường cao SH hình chóp mặt bên Tìm để thể tích S ABCD lớn nhất.
A.300 B 450 C.600 D.750
Lời giải
Chọn B
Tác giả : Phúc Minh Anh,Tên FB: Phúc Minh Anh
Do hình chópS ABCD hình chóp nên H giao điểm AC BD
Gọi M trung điểm CD ta có CDSHM nênSHM SCD mà
SHM SCDSM nên từ H dựng HK SM K HK SCD
Hay SK hình chiếu SH lên mặt phẳng SCD suy SH SCD, SH SK, HSK tam giác SHK vuông K theo giả thiết ta có HSM với
2
Đặt 2
SH hHC a h
2
2
a h
HM
2
2( )
BC a h
Tam giác SHM vuông H:
2
2 2
tan tan
2
HM a h
h a h
SH h
K
M H
D
C B
A
(99)2 2
2 (1 tan )
1 tan
a
h a h
2 2 2 2
2
4 tan 2( ) tan
1 tan
a
BC a h h
3 2
2 3
1 tan
3 3 (1 tan )
S ABCD
a
V BC SH
Đặt 2 tan
t Với 1; tan
2
t
t
Xét hàm số
3
2 ( )
3
a t
f t
t t
D1;
3
3
3
( 1)
3
'
3
t t t t
t
a a
f t
t t t
'
f t t
Bảng biến thiên
Vậy
3
4 max
9
a
f t t 3 tan1
2
hay 45
Email: lehongphivts@gmail.com
Câu 101 Cho hình hộp chữ nhật ABCD A B C D có tổng diện tích tất mặt 36, độ dài đường chéo AC Hỏi thể tích khối hộp chữ nhật lớn bao nhiêu?
A B 6 C 24 D 16
Lời giải
Người giải : Lê Hồng Phi,Tên FB: Lê Hồng Phi
Chọn A
Cách
Gọi x , y, z độ dài cạnh AB, AD, AA
Diện tích tất mặt Stp 2xyyzzx36 xyyzzx18, 1
4a3
9 3
0
-+
+∞ 3
1
(100)Độ dài đường chéo AC x2 y2z2 6 x2y2 z2 36
Suy x y z2 x2y2z22xyyzzx72 x y z 2, 2 Từ 2 ta có yz6 2x Do đó, kết hợp với 1 ta
18 18 6 18
yz x yz x x x x
Ta ln có yz2 4yz, y z, nên
2
6 2x 4 x 6 2x18 3x 12 2x 0 x4 Thể tích khối hộp chữ nhật V xyzx x 6 2x18x36 2x2 18x
Bài tốn trở thành tìm giá trị lớn hàm số f x x36 2x218x đoạn 0; 2 Ta có f x 3x212 2x18
2 0;
3 0;
x
f x
x
Ta tính f 0 0; f 4 28 2; f 2 8 2; f 3 20 Với x
8
y z
yz
Như x y z; ; 2; 2; , 2; 2; 2 Với x4 2
2
y z
yz
Như x y z; ; 4 2; 2; 2
Vậy thể tích khối hộp chữ nhật lớn x y z; ; 2; 2; 2và hốn vị
Cách
Gọi x , y, z độ dài cạnh AB, AD, AA
Diện tích tất mặt Stp 2xyyzzx36 xyyzzx18, 1 Độ dài đường chéo AC x2 y2z2 6 x2y2 z2 36
Suy x y z2 x2y2z22xyyzzx72 x y z 2, 2 Thể tích khối hộp chữ nhật V xyz, 3
Từ 1 , 2 3 suy x , y, z nghiệm phương trình
3
6 18 18 ,
X X X V V X X X
(101)Dựa vào bảng biến thiên, giá trị lớn V để phương trình 4 có nghiệm (không cần phân biệt) khoảng 0;
Vậy thể tích khối hộp chữ nhật lớn x y z; ; 2; 2; 2và hoán vị
Mail: hunglxyl@gmail.com
Câu 102 Cho hình chóp S ABCD tích V , đáy ABCD hình bình hành Mặt phẳng P song song với ABCD cắt đoạn SA, SB, SC, SD tương ứng M , N, E, F(M , N, E, F
khác S không nằm ABCD) Các điểm H, K, P, Q tương ứng hình chiếu vng góc M , N, E, F lên ABCD Thể tích lớn khối đa diện MNEFHKPQ
A
9V B
2
9V C
2
3V D
4 27V
Lời giải
Tác giả: Lê Xuân Hưng,Tên FB: Hưng Xuân Lê
Chọn A
Đặt k SM SA
, 0 k 1
Ta có MNEF ABCD đồng dạng với tỉ số k SM SA
Suy
MNEF ABCD
S k S
Gọi SI đường cao S ABCD Khi MH MA SA SM k
SI SA SA
(102)MNEFHKPQ MNEF
V S MH SABCD .(1k2 k SI) 3 (1V k2 k)
3
.(2 )
V
k k k
3
3 2
2
V k k k
V
Do thể tích lớn khối đa diện MNEFHKPQ 4
9V
2 2
3
k k k
Email: cvtung.lg2@bacgiang.edu.vn
Câu 103. Cho hình lập phương ABCD A B C D ' ' ' ' cạnh a Trên AB CC C D lấy , ', ' ' điểm M N P cho , , AM C N' C P' a Thiết diện tạo mặt phẳng MNP với hình lập phương có chu vi bé
A 4a B 3a C 1 2 a D 3a
Lời giải
Tác giả :Cao Văn Tùng,Tên FB: Cao Tung
Chọn B
*) Dựng thiết diện: Kẻ NPDD'S NP; CDT; MTBCH; MTADR; SR
giao với AA' A D' ' ,Q K Khi thiết diện lục giác MHNPKQ
Đặt C N' C P' x, 0xa ta có tam giác C NP' vng cân; suy góc
' 45
PNC CNT suy NCT vuông cân Cta NCCT a x, ta lại có
BM a x BM / /CT nên Hlà trung điểm BCtừ có
2
a BH CH
Chứng minh tương tự ta có ' '
a A K D K
Ta tính MQNP x2x2 x ;
2 2
2 2
2
2
a a
MH HN PK KQ ax x ax
Chu vi thiết diện
2
2
2
4
MHNPKQ
a
(103) 2
4 2
5
4
x a
f x
a
x ax
; cho
2
3 0;
a x
f x
a
x a
, ta có bảng biến thiên:
Kết chu vi nhỏ minCMHNPKQ 3a
Email: ngvnho93@gmail.com
Câu 104 Cho hình chóp S ABCD có đáy ABCD hình vng cạnh a, cạnh bên SA vng góc với mặt đáy ABCD SAa Gọi M điểm di động cạnh CD H hình chiếu vng góc S lên đường thẳng BM Khi điểm M di động cạnh CD thể tích khối chóp , S ABH
có giá trị lớn
A
3
3
a
B
3
3 12
a
C
3
3
a
D
3
3
a
Lời giải
Tác giả : Nguyễn Văn Nho,Tên FB: Nguyễn Văn Nho
Chọn B
Cách
Đặt CM x 0 a, ta có
2
2 1
2 2
ABH ABCD ADM BCM
a
S S S S a a a x ax
Mặt khác
ABH
S AH BM, với 2
BM x a
2
2
2
ABH
S a
AH
BM x a
2
2
ax
BH AB BH
x a
Do
4
2
1
S ABH ABH
a x
V S SA
x a
Theo bất đẳng thức Cauchy, ta có
a
A B
D C
S
M
(104)4
2
3 3
12
6 6.2
S ABH
a a a
V
a a
x x
x x
3
3 max
12
VS ABH a , đạt
2
a
x x a
x M D
Cách
Trong tam giác SBM kẻ đường cao SH, ta có
BM SH
BM SAH BM AH
BM SA
Đặt ABM 450 900, ta có
.sin sin
AH AB a , BH AB.cos acos
Thể tích khối chóp S.ABH là:
3
1 1
sin cos sin
3 6 12
S ABH ABH
a
V S SA AH BH SA a a a
Ta có
3
3 12
S ABH
a V
3
3 max
12
VS ABH a , đạt sin 2 1 450 hay M D
Cách
Ta có .
S ABH ABH
V S SA
Mà SAa không đổi nên VS ABH. lớn SABH lớn Lại có 2
Cauchy
a AB AH BH AH BH
2
1
2
S ABH AH BH a
3
3 12
VS ABH a
3
3 max
12
VS ABH a , đạt AH BH ABH 450M D
Email: chitoannd@gmail.com
Câu 105 Cho khối chóp tứ giác S ABCD có cạnh bên a, mặt bên tạo với đáy góc Biết khi 0 thể tích khối chóp S ABCD đạt giá trị lớn Chọn khẳng định
A 040 ;550 0 B.00 ;390 0 C 058 ; 790 0 D 072 ;900 0
Lời giải
Tác giả : Nguyễn Văn Chí,Tên FB: Nguyễn Văn Chí
(105)Gọi O ACBDSOABCD Gọi M trung điểm BC, ta có:
OM BC
SM BC SMO
ABCD SBC BC
Đặt BC2x, ta có OM x, Trong tam giác vng SOM có SOOMtanxtan Trong tam giác vng SOB có: 2 2
2
SO SB OB a x Do ta có phương trình: 2 2
2 tan
2 tan
a
a x x x
2
; tan
a BC
tan tan
a
SO
2 3
2 2 2 2
1 tan 4 tan tan
3 2 tan tan 3 tan 2 tan 2 tan
S ABCD ABCD
a a a a
V SO S
Ta có:
3
2 2
3 2 2 2
2
tan tan 1 tan 1
2 tan tan tan tan tan tan 27 tan
CAUCHY
Nên
3
2
4 tan
3 2 tan
S ABCD
a a
V
Đẳng thức xảy
2
2
2
tan
tan 45 tan tan
Email: quangtqp@gmail.com
Câu 106 Cho hình tứ diện SABC có độ dài cạnh SABCx, SB AC y, SC ABz thỏa mãn
2 2
27
x y z Tính giá trị lớn thể tích khối tứ diện SABC
(106)
A
2 B
9
4 C
9
4 D
9
Lời giải
Tác giả: Phí Văn Quang Tên FB: QuangPhi
Chọn C
Thể tích khối tứ diện 2 2 2 2 2 2 12
V y z x z x y x y z
Mà x2 y2 z2 27 nên 27 227 227 2 12
V x y z
Áp dụng bất đẳng thức Cauchy cho số dương 272x2, 27 y 2, 272z2 ta có
3
2 2
2 2
27 27 27
27 27 27
x y z
x y z
2 2 2
729 27 2x 27 2y 27 2z
729
12
V
4
V
Vậy max
V , đạt x y z3 tức tứ diện cho tứ diện cạnh Email: minhngau@gmail.com
Câu 107 Cho hình chóp S ABCD có đáy ABCD hình vng cạnh 2, SA2 SA vng góc
với mặt phẳng đáy ABCD Gọi M , N hai điểm thay đổi hai cạnh AB, AD cho mặt phẳng SMC vng góc với mặt phẳng SNC Tính tổng T 2 2
AN AM
thể tích khối chóp S AMCN đạt giá trị lớn
A T 2 B
4
T C
4
T D 13
9
(107)Họ tên: Châu Minh Ngẩu FB: Minhngau Chau
Lời giải
Chọn B
Cách 1: Chọn hệ trục tọa độ Oxyz cho A0; 0; 0, B2;0;0, D0; 2; 0, S0; 0; 2 Suy C2; 2;0 Đặt AM x, AN y, x y, 0; 2, suy M x ; 0; 0, N0; ; 0y
;0; 2
SM x
, SC2; 2; 2 , SN0; ; 2y
1 , 4; 4;
n SM SC x x
, n2 SN SC, 4 ; 4; 2 y y
Do SMC SNC nên n n 1 2 0 4 4 y4 2 x44xy0 xy2xy8
8 2
x y
x
, y2 nên
8
2
2
x
x x
4 2
AMCN ABCD BMC DNC
S S S S x y x y
Do
2
1 2 2
3 3
S AMCD AMCN
x x
V SA S x y x
x x
Xét
2
2
x f x
x
với x 1; ,
2
2
x x
f x
x
0 2
f x x x x ; x 2 (loại) Lập BBT ta suy
0;2
max f x f f 2
Vậy . 2 2 2 2
1
2 1 1 1 1 5
max
4
1 S AMCN
x y
V T
AM AN x y
x y
Cách 2: Đặt AM x, AN y Gọi O ACDB; EBDCM; F BDCN
H hình chiếu vng góc O SC , đó:
3
(108)Ta có: SC OH SC HBD SC HE
SC BD SC HF
Do góc SCM SCN góc HE HF Suy HEHF Mặt khác
1
3
S AMCN AMCN
V SA S xy
Tính OE , OF :
Ta có: x0, y0 x2, y2 gọi K trung điểm AM , đó:
2
4 4
OE KM x OE EB OB x
OE
EB MB x x x x x
Tương tự:
y OF
y
Mà
2
2 12
OE OF OH x y
Nếu x2 y2 ta có OE OF OH2 x2y212 Tóm lại: x2y212
Suy ra: . 2 2 2 2 12
3 3
S AMCN AMCN
V SA S x y x y x
x
Do . 2 2 2 2
1
2 1 1 1 1 5
max
4
1 S AMCN
x y
V T
AM AN x y
x y
Email: hongvanlk69@gmail.com
Câu 108 Cho tam giác ABC cạnh a ,trên đường thẳng d vng góc với mặt phẳng (ABC ) A
lấy điểm M khác A Gọi H trực tâm tam giác MBC , biết đường thẳng ( )
vng góc với mặt phẳng MBC H cắt đường thẳng dtại N Tìm giá trị nhỏ diện tích tồn phần tứ diện MNBC
A
2
(2 5)
a
B
2
(2 2)
a
C
2
(2 5)
a
D
2
(5 2)
a
Lời giải
Tác giả : Lê Thị Hồng Vân Tên FB: Rosycloud
(109)Gọi I trung điểm BC ta dễ dàng chứng minh ( ) ( ) ( )
BC mp MAI
mp MAI
Gọi O ( ) AI , ta có O trực tâm tam giác MNI
suy AM AN AO AI (do AMOAIN )
MN AO AI
(BĐT cauchy)
Ta dễ dàng chứng minh O trọng tâm tam giácABC
2
MN a
3;
3
a a
AO AI tam giác ABC cạnh a Rõ ràng MN AB MI; BC NI; BC nên
1
( )
2 tp
S MN ABMI BCMN ACNI BC =1 (2 )
2a MN MINI ABC cạnh a
Ta có
2
2 2
4
a
MI AM AI AM
Nên theo BĐT Bunhia ta có
3
2
a AM
MI
Tương tự ta có
3
2
a AN
NI
Do (2 )
2 5
tp
a
S a MNMN
Mà MN a (cmt) nên
2
(2 5)
tp
a
S
Dấu xảy 2
a
AM AN
Chọn A
(110)Câu 109 Cho hình chóp S ABC có độ dài cạnh SABCx, SBAC y , SC ABz thỏa mãn
2 2
12
x y z Giá trị lớn thể tích khối chóp S ABC
A 2
3
V B
3
V C
3
V D
2
V
Tác giả: Nguyễn Ngọc Thảo –,Tên FB: Nguyễn Ngọc Thảo
Lời giải
Chọn A
Cách
Trong mặt phẳng ABC dựng D, E, F cho A, B, C trung điểm DE,
DF, EF Khi ta có DE2SA2x; DF2SB2y ; 2SC2z Suy SD, SE, SF
đơi vng góc
Ta có . . 1
4
S ABC S DEF
V V SD SE SF
Mặt khác
2 2
2 2
2 2
4 4
SD SE x
SD SF y
SE SF z
2 2
2 2
2 2
2 2
SD x y z
SE x z y
SF y z x
2 2 6 SD z SE y SF x
Khi 2 2 2
1
.8 6 24
S ABCD
V x y z
3
2 2
1 6
3
x y z 2
3
Vậy VS ABC. đạt giá trị lớn 2
(111)Gọi M N trung điểm SA BC Lúc MN đường vng góc chung SAvà BC
SMN ta có
2 2 2
2
y z x
MN SN SM
1
.sin ,
V SA BC MN SA BC
2 2
2
1
cos ,
6
x y z x SA BC
22
2 2
4
1
6
x y z x y z
x
2 2 2 2 2
2 12
x y z y z x z x y
2 2 2
2
12 12 12 12
z x y 6 26 26 2 12
z x y
2 2 2
1
6 6
3
z x y
3
2 2
1 6 2
3 3
z y x
Dấu xẩy
2 2 12
2
x y z
x y z
x y z
Lúc 2
(112)Gmail: phuongthu081980@gmail.com
Câu Cho hình trụ nội tiếp hình nón chiều cao h, bán kính đáy R , thể tích lớn hình trụ bằng:
A
2
4 27
hR
B
2
9
R h
C
2
8
R h
D R h2 Lời giải
Chọn A
Tác giả: Nguyễn Thị Phương Thu FB: Nguyễn Phương Thu
Mp qua trục hình nón cắt hình nón theo thiết diện tam giác cân SAB cắt hình trụ nội thiết diện hình chữ nhật nội tiếp tam giác SAB
Đặt OCx0xR C C; ' y0 yh SOA
có C C' / /SO C C' AC y R x y h R x
SO AO h R R
Thể tích hình trụ nội tiếp hình nón :
2 hx R x
V x y
R
Theo bất đẳng thức Cosi ta có: . 2
2 3
x x
R x
x x R
R x
Dấu “=” xảy
3
x R
2 3
2
4
4 27 27 27
4 27
x R x R hx R x hR hR
V R hR
maxV=
Email: tuangenk@gmail.com
Câu Cho tứ diện vuông O.ABC, gọi R r bán kính mặt cầu ngoại tiếp nội tiếp tứ
diện Biết 1 3
2
R r 2OC 3OA26OB2 10 Tính VOABC?
A
3 B
4
3 C
5
3 D
1
Nguyễn Minh Tuấn ,Facebook: Minh Tuấn Lời giải
(113)O
B
C A
T
Để đơn giản toán ta đặt OAa OB, b OC, c
Ta có cơng thức quen thuộc để tính bán kính mặt cầu ngoại tiếp tứ diện vuông
2 2
2
R a b c Cơng việc cịn lại ta tính bán kính mặt cầu nội tiếp tứ diện Gọi T
là tâm mặt cầu nội tiếp tứ diện OABC, ta có:
3
1
( )
3
OABC
OABC TOAB TOAC TOBC TABC OAB OAC OBC ABC tp
tp
V
V V V V V r S S S S r S r
S
Vậy tóm lại ta có 2
2
R a b c 3 OABC
tp
V r
S , đó:
2 2 2 2 2
2 2 2
1
2 2
3 3
3
tp
OABC OABC
tp
a b c ab bc ca a b a c b c
S a b c
R a b c
V abc
r V
S
2 2 4
2 2 2 2 2 3 3 3
a b c a b c a b c a b c ab bc ca a b a c b c
R
r abc abc
3 3
3
abc abc
abc
Vậy: 2R 3 1 3
r Dấu “=” xảy abc
Thay vào giả thiết thứ ta tìm 1.2.2.2
6
OABC
a b c V
Email: slowrock321@gmail.com
Câu Cho hai hình cầu đồng tâm O0, 0, 0, bán kính R12,R2 10 Tứ diện ABCD có
1 2
, , ; , ,
A B O R C D O R Tìm giá trị lớn thể tích tứ diện ABCD.
A B C D
Lời giải
Tác giả : Đỗ Minh Đăng,Tên FB: Johnson Do
(114)+ Dựng mặt phẳng (P) chứa AB song song CD cắt O R theo giao tuyến đường tròn tâm , 1
I
+ Dựng mặt phẳng (Q) chứa CD song song AB cắt O R theo giao tuyến đường tròn , 2
tâm J
+ Lần lượt dựng đường kính A B C D , vng góc
Khi đó, IJ d AB CD , d A B C D ,
Ta có: , .sin ,
6
ABCD A B C D
V AB CD d AB CD AB CD A B C D IJ V Do cần xét
các tứ diện dạng A B C D
Vậy điều kiện cần để VABCD lớn ABCD Gọi M, N trung điểm AB
CD
Đặt AM x CN, y x0, 10 , y0, 2
2 2
10 ; ; , 10
ON x OM y d AB CD MN OM ON x y
Khi đó:
2 2
1
, 2 10 10
6
ABCD
V AB CD d AB CD x y x y xy x y
Ta có:
2
2
2 10 10
2 4
3
ABCD
x x
V xy y xy y
2
2 3
18 18 2
3 3
ABCD
V xy x y xy xy xy xy
3
2
9
4 8 2 2
3 9
9 2 3
ABCD
xy xy
xy xy xy
V xy xy xy
(115)3
72
3
ABCD ABCD
V V
Vậy Vmax 6 2. Dấu “=” xày khi:
2
2 10
4
2 6
1
3
9
2
x
y
x y xy
xy
Email: vutoanpvd@gmail.com
SOẠN CHUYÊN ĐỀ VẬN DỤNG CAO –HÌNH HỌC KHƠNG GIAN
Câu Cho hình trụ có chiều cao h2a, đường tròn đáy O R ; O R với R'; a
Biết ABlà đường kính cố định đường trịn O R MN đường kính thay đổi ;
đường tròn O'; R cho AB MN khơng đồng phẳng Tính giá trị lớn thể tích
khối tứ diện ABMN
A
3
4
a B 2
3
a . C a3
D 2a3
Lời giải
Tác giả: Vũ Huỳnh Đức Tên facebook: Huỳnh Đức
Chọn A
h
R A
N
O'
O M
B
Với tứ diện ABCD ta có cơng thức tính thể tích V 1AB.CD.d( AB;CD ).sin( AB,CD )
6
Áp dụng cơng thức ta tích khối tứ diện ABMN
MNAB .MN AB d(MN; AB).sin( MN , AB )
V =1
6
Vì MN AB2R2a, d( MN ; AB )h2a, sin( MN , AB ) 1 nên
3 3
MNAB
4 a sin( MN , AB ) 4 a .
3 3
V = Đẳng thức xảy
sin( MN , AB ) MN AB.
1
Vậy thể tích khối tứ diện ABMN đạt giá trị lớn 4a3
3 MN AB.
Email: trichinhsp@gmail.com
Câu Cho hình nón đỉnh S chiều cao h Một khối trụ khác có tâm đáy trùng với tâm đáy
hình nón đáy cịn lại thiết diện song song với đáy hình nón đỉnh S cho (hình
vẽ) Khi khối trụ tích lớn nhất, biết 0 xh tỉ số k thể tích khối nón
(116)x h S
A
4
k B
4
k C
2
k D
4
k
Lời giải
Tác giả : Nguyễn Trí Chính,Tên FB: Nguyễn Trí Chính
Chọn B
R A I
B J
x h S
Thể tích khối nón 1
3
V R h
Từ hình vẽ ta có JB SJ hxJB R h( x)
IA SI h h
Thể tích khối trụ cần tìm là:
2
2 ( )
R
V h x x
h
Xét hàm số
2
2
( ) R ( ) , 0
V x h x x x h
h
Ta có
2
2
'( ) R 2( ) ( )
V x h x x h x
h
/
0 hay
3
h
(117)Có
2
4
0 0; 0;
3 27
h R h
V V h V
Suy GTLN V 2
2
4 27
R h
V
Lúc
2
2
1
9
4
27
R h V
k
R h
V
Email: quangtv.c3kl@gmail.com
Câu Cho hình chóp S ABC có SAABC, AC 1, AB2 3, BAC Gọi B, C
là hình chiếu vng góc A lên SB , SC Với giá trị bán kính mặt cầu ngoại
tiếp hình chóp A BCC B đạt giá trị nhỏ nhất?
A arccos 2 3 B. arcsin 2 3
C 750 D 450
Lời giải
Tác giả: Trương Văn Quắng Tên FB: OcQuang
Chọn A
Gọi M N trung điểm , AB AC
Tam giác ABB vuông B nên M tâm đường
trịn ngoại tiếp tam giác ABB, suy trục đường tròn
ngoại tiếp tam giác ABB đường trung trực
AB(xét mp ABC)
Tam giác ACC vuông C nên N tâm đường
tròn ngoại tiếp tam giác ACC, suy trục đường trịn
ngoại tiếp tam giác ACC đường trung trực
1
AC (xét mp ABC)
Gọi I 1, ta suy raI tâm mặt cầu ngoại tiếp A BCC'B’
Gọi R bán kính mặt cầu ngoại tiếp A BCC B R bán kính đường trịn ngoại tiếp
tam giácABC
Ta có
2.sin
BC R
2
1 2.1 cos
2sin
cos
2sin
Ta có cos cos2
sin cos
Xét hàm số 2
1
t f t
t
(118)
2 2
4
'
1
t t
f t
t
3( )
'
2
t L
f t
t
Ta suy ra: R đạt giá trị nhỏ t cos 2
Vậy arccos 2 3
Gmail:nguyentuanblog1010@gmail.com
Câu Cho hình nón đỉnh S có đáy đường trịn tâm O , bán kính R góc đỉnh 2
với sin
3
Một mặt phẳng P vng góc với SO H cắt hình nón theo đường
tròn tâm H Gọi V thể tích khối nón đỉnh O đáy đường tròn tâm H Biết V đạt
giá trị lớn SH a
b
với ,a b a
b phân số tối giản Tính giá trị biểu thức
2
3
T a b ?
A 12 B 23 C 21 D.32
Lời giải
Tác giả: Phạm Chí Tuân Fb: Tuân Chí Phạm
Chọn C
Đặt SHx Gọi SAB thiết diện qua trục SO M N, giao điểm SA SB, với
P
Xét SOA vuông O ta có SOOAcot RcotOH SO OH Rcotx
Xét SHM vng H ta có HM SHtan xtan
x
5
α α
O
H N
M
B A
(119)Ta có 2
tan cot
3
V HM OH x R x
Áp dụng bất đẳng thức Cauchuy ta có:
3
2 3
cot
4
2
cot cot cot
2 27
x x
R x
x x
x R x R x R
Vậy
Max
cot 81
V R đạt
2
2
2 2
cot
3 sin 3
R R
x
Từ ta có a5,b 3 T 3.522.33 21
Email: chithanhlvl@gmail.com
Câu Trong khối trụ tích V (khơng đổi), tìm diện tích tồn phần nhỏ hình
trụ
A minStp 3 23 V2 B minStp 3 2 V2 C minStp 3.3V2 D minStp 3 3V2
Lời giải
Tác giả : Trần Chí Thanh
Chọn A
+ Gọi x y, theo thứ tự bán kính đáy, chiều cao hình trụ x0,y0 Ta có V x y2
và Stp 2x22xy2x2xy 2
2
xy xy
x
+ AD BĐT AM–GM cho số dương 2; ;
2
xy xy
x ta có:
2
2 3
3
2 2
xy xy xy
x x
2 3
2 x y
2
3
3
tp
V
S V
Dấu "" xảy ; 2
xy V
x x y
2
V x
; 23
2
V V
y
+ Vậy minStp 3 23 V2 chiều cao với đường kính đáy
Email: thuytrangmn@gmail.com
Câu Cho hình chóp S ABCD có đáy ABCD hình chữ nhật, AD2 Các cạnh bên
bằng Tìm độ dài cạnh AB để thể khối chóp S ABCD tích lớn nhất.
A AB2 B AB3 C AB6 D AB4
Lời giải
Tác giả : Lê Thùy Trang,Tên FB: Trangthuy
(120)Gọi O ACBD SOABCD
Đặt AB x0.Ta có AC AB2BC2 x2 4
Tam giác vuông SOA nên
2
2 2 32 .
4
AC x
SO SA AO SA
Khi
2
1 32
.2
3
S ABCD ABCD
x
V S SO x 2 2 32
32 32
3 x x x x
Dấu '''' xảy x 32x2 x4
Email: thuytoanqx2@gmail.com
Câu 10 Cho mặt cầu tâm O bán kính R Từ điểm S mặt cầu ta dựng ba cát tuyến
bằng nhau, cắt mặt cầu điểm , ,A B C (khác với S) ASBBSCCSA Khi
thay đổi, Tính thể tích lớn khối chóp S ABC
A
3 max
8 3
R
V B
3 max
8 27
R
V C
3 max
4 3
R
V
D
3 max
8
R
V
Lời giải
Tác giả:lê thị thúy,Tên FB: ThúyLê
(121)Tam giác ABC đều, kẻ SO ABC O tâm đường trịn ngoại tiếp tam giác ABC
O SO
Giả sử SOcắt mặt cầu D tam giác SAD vuông A
Gọi SASBSCl
Trong tam giác SAD ta có
2 2
2
SA l SO SD SA SO
SD R
Gọi E trung điểm BC
Ta có:
2 sin
2
BC BE l
2 sin 3 l BC AO
2 4sin2 2
3
SO SA O A l
Từ 1 2 ta có
2
2
4
1 sin sin
2 3
l
l l R
R
2 2
4 sin sin
3 2
ABC
S R
2
2 sin
3
SO R
2
3 2
1
sin sin
3 3 2
S ABC ABC
V SO S R
Đặt
2
sin
2
x x
Xét hàm số
2
3
4
1 16 24
3
yx x x x x
2
1
16 16
3
y x x
4 x y x
Thể tích khối chóp S ABC lớn sin 60
4 2
x
3 max 27 R V hoxuandung1010@gmail.com
Câu 11 Gọi h chiều cao khối trụ T nội tiếp khối cầu S O R ; Thể tích của T đạt giá trị lớn
nhất h
A
3
R
B R C
3 R D
R
Lời giải
Tác giả : Hồ Xuân Dũng, FB: Dũng Hồ Xuân
Chọn C
Gọi h2x chiều cao khối trụ T
Khi thể tích khối trụ T
2 2
.2 2 ,
V r x x R x x R x xR
(122)2
'
'
3
V x R
R
V x
Vậy V đạt giá trị lớn 2
3
3
R R
x h R
Email: lanhoang0254@gmail.com
Câu 12 Khi cắt mặt cầu O R; mặt kính, ta hai nửa mặt cầu hình trịn lớn mặt kính
đó gọi mặt đáy nửa cầu Một hình trụ gọi nội tiếp nửa mặt cầu O R; đáy
của hình trụ nằm đáy nửa mặt cầu, đường trịn đáy giao tuyến hình trụ
với nửa mặt cầu Cho R1, tính bán kính đáy hình trụ nội tiếp nửa mặt cầu O R; để
khối trụ tích lớn
A
3
r B
3
r C
2
r D
2
Lời giải
Tác giả: Nguyễn Thị Dung, face: dungbt nguyen
Chọn B
+ Hình trụ nội tiếp nửa mặt cầu, nên theo giả thiết đường tròn đáy có tâm O có hình chiếu
là O xuống mặt đáy O Suy hình trụ nửa mặt cầu chung trục đối xứng tâm
đáy hình trụ trùng với tâm O nửa mặt cầu
+ Gọi r h bán kính đáy chiều cao hình trụ Ta có
2 2
1
hOO R r r r R
Thể tích khối trụ là: V r r h2 r2 1r2
2
2
2
2
2
1
r r
r
V r r r
r r
0r 1
3
(123)Vậy:
0;1
6
3
maxV r V
3
r
Cách 2: tìm Vmax
2
1
V r r max 4 2
max
1
V r r
Ta có
3
2 2
4 2 2
1
1
1 2 2
1 4
2 27
r r r
r r r r r
Dấu “=” xảy 2
1
2r r r
max
6
V r
Email: Thanhdungtoan6@gmail.com
Câu 13. Gọi R bán kính mặt cầu ngoại tiếp lăng trụ đứng ABC A B C Giả sử 1 1 1 BCa AA, 1h Khi
R ngắn tam giác ABC là
A tam giác B. tam giác cân A
C. tam giác vuông A. D tam giác nhọn
Lời giải
Tác giả : Nguyễn Thanh Dũng,Tên FB: Nguyễn Thanh Dũng
Chọn C
I O1
C B
A1
B1
C1
A
O
Gọi O O tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác , 1 ABC A B C Khi đó, 1 1 OO trục 1
của đường tròn ngoại tiếp đáy Trong mặt phẳng (AOO A , đường trung trực cạnh 1 1) AA cắt 1 OO 1
tại I Ta chứng minh I trung điểm OO tâm mặt cầu ngoại tiếp lăng trụ 1
1 1
ABC A B C Do đó, RIA
2 +
0
0
6
3
V V'
(124)Ta có
2
2 2 2
2
OO h
IA OA OI OA OA
(1)
Mặt khác, áp dụng định lý hàm sin tam giác ABC , ta
2O
Sin 2Sin 2Sin
BC BC a
A OA
BAC BAC BAC
(2)
Từ (1) (2) suy
2
2
2 sin
a
IA h
BAC
Do đó, RIA ngắn
IA bé
2
sin BAC lớn
2
sin BAC 1 BAC90o
Hay tam giác ABC vuông A
Email: Duyhungprudential@gmail.com Câu 14
Cho hình hộp ABCD A B C D Trên cạnh AB lấy điểm M khác A B Gọi (P) mặt phẳng ' ' ' '
đi qua M song song với mặt phẳng (ACD').Đặt AM k0k 1
AB Tìm k để thiết diện
hình hộp mặt phẳng (P) có diện tích lớn nhất.
A 1
2
k B
4
k C
4
k D
5
k
Lời giải
Tác giả : Đặng Duy Hùng Facebook : Duy Hùng Chọn A
Trong mp(ABCD), qua M vẽ đường thẳng song song với AC cắt DB, BC E, N
Trong mp(BDD’B’), qua E vẽ đường thẳng song song với D’O (O=ACBD) cắt B’D’ F
Trong mp(A’B’C’D’), qua F vẽ đường thẳng song song với AC cắt A’D’, D’C’ R, Q Trong mp(AA’D’D), qua R vẽ đường thẳng song song với AD’ cắt AA’ S
Trong mp(CC’D’D), qua Q vẽ đường thẳng song song với CD’ cắt CC’ P Vậy thiết diện lục giác MNPQRS
Do mặt đối diên hình hộp song song nên cạnh đối lục giác thiết diện MNPQRS song song cặp cạnh song song với cạnh tam giác ACD’
S
J R
P
K I
Q F
E N
O
C'
B' A'
C
A
B D
D'
(125) Các tam giác JKI, ACD’, RQI, JMS, NKP đồng dạng
'
' '
MJ MA NC NK PC PK QD QI
MN MB NB NM PC PQ QC QP MJ=NK PK=QI
Các tam giác RQI, JMS, NKP (gọi diện tích chúng S1 gọi diện tích
tam giác JKI, ACD’ S2, S)
AM
k
AB 0k1 Ta có:
2 2
2
1
S JM AM AM
k S k S
S AC DC AB
2 2
2 2
2
1
S JK JM MK JM MK
k S k S
S AC AC AC AC
Diện tích thiết diện: Std S23S1
2
2 3
2 ( )
2 2
td
S S S k k S k
(dấu xảy
2
k )
Email: mihawkdaculamihawkdacula@gmail.com
Câu 15 Khối (H) tạo thành phần chung giao hai khối nón có chiều cao h, có bán kính đường trịn đáy R r cho đỉnh khối nón trùng với tâm đường trịn đáy khối nón Tìm giá trị lớn thể tích khối (H), biết R r thoả mãn
phương trình ( )2 ,
2
X xy X xy x y
A
48h B
1
16h C h D
1 12h
Lời giải
Tác giả : Trần Tín Nhiệm,Tên FB: Trần Tín Nhiệm
Chọn A
Giả sử R > r Ta có hình minh hoạ
Gọi a bán kính đường trịn giao tuyến, b khoảng cách từ tâm đường tròn giao tuyến đến tâm đường trịn có bán kính R
Sử dụng tam giác đồng dạng, ta suy
;
a b
R b Rh
r h
b
a h b r h b R r
R h
r Rr
a b
h R r
(126)Mặc khác ( ) 2( )
3 3
H
V a b a h b a h
Xét phương trình ẩn X : 2
( ) ,
X xy X xy x y có
4
( ) 4x (2 ) 4x 0, ,
2
X x y y xy y x y
Theo vi-ét:
2
1
, ,
2
X X
S x y
x y P xy
Suy phương trình ln có hai nghiệm dương phân biệt R r
Theo bất đẳng thức Cô-si,
2
2
1
4 , ,
4
x y
Rr xy
a x y
R r x y x y
Suy
2
( )
1 1 1
, ,
3 48
H
V ha h h x y
Dấu “=” xảy
2
x y Vậy max
48
H
V h Chọn phương án A
Email: nguyentinh050690@gmail.com
Câu 16 Cho tứ diện ABCD có AB AC AD, , đơi vng góc với nội tiếp mặt cầu có bán kính R Tứ diện ABCD tích bao nhiêu?
A
3
27
R
B 4 3R 3 C 3
9 R D
3
3 R
Lời giải Chọn A
Thể tích tứ diện ABCD là: AC.AD
6
V AB
Vì ABCD tứ diện vuông A nên:
3
2 2 2
2 2 64 3
4 27 27
AB AC AD AB AC AD R
R AB AC AD AB AC AD R
3
4
27 max 27
V R V R
Dấu “=” xảy
9
AB AC AD R
Email: buikhanhas3@gmail.com
Câu 17 Cho tứ diện ABCD nội tiếp mặt cầu bán kính R thỏa mãn điều kiện ABCD, ,
BC AD ACBD M điểm thay đổi không gian
Đặt PMAMBMCMD, giá trị nhỏ P là:
A Pmin 2R B Pmin 4 R C Pmin 3 R D min 16
R
P
Lời giải
(127)Gọi G trọng tâm tứ diện; E, F, K, L trung điểm cạnh AB, CD, BC, AD
Ta có tam giác ACD tam giác BCD nên AFBF suy EF AB, tương tự ta chứng
minh EF CD đường thẳng PQ vng góc với hai đường thẳng BC, AD Từ
suy GAGBGCGDR
Ta có MA MB MC MD MA GA MB GB MC GC MD GD
GA
MA GA MB GB MC GC MD GD
GA
4
MG GA GB GC GD GA
GA R
GA
Dấu xảy M trùng với điểm G
Vậy Pmin 4 R
Email: chautrieu75@gmail.com
Câu 18 Cắt khốitrụ có chiều cao h mặt phẳng song song với hai mặt đáy, ta thu hai khối trụ nhỏ Một hai khối ngoại tiếp lăng trụ đứng thể tích V có đáy tam giác có chu vi p Khối cịn lại ngoại tiếp khối nón (H) có bán kính đáy R (R thay đổi) Tìm giá trị R cho thể tích khối nón lớn nhất?
A
3
162
p R
V
B
3
162
hp R
V
C
3
162
p
R D
3
162
p R
V
Lời giải
Tác giả : Châu Cẩm Triều,Tên FB: Châu Cẩm Triều
Chọn B
Hình lăng trụ có đáy tam giác với độ dài cạnh a,b,c có chiều cao x Khi
4
abc S
R
thể tích hình lăng trụ
4
abc
V x
R
Suy
4
x abc R
V
Áp dụng bất đẳng thức Cauchy cho số dương a,b,c, ta có
3
.( )
27.4 108
x a b c x p R
V V
Mặt khác
2
( )
1
.( ) .( )
3 108
H
x p
V h x R h x
V
(128)Mà
3
2 2
4
2 27 27
x x h x
x x
h x x h x h
(Áp dụng BĐT Cauchy cho số
, , 2
x x
hx )
Do
6
( )
1
3 27 108
H
p
V h
V
(không đổi)
Dấu “=” xảy
2
2
x h
h x x
a b c
Vậy
6
( )
1
max
3 27 108
H
p
V h
V
3
h
x abc
Khi
3
2
3 108 162
h p hp
R
V V
Chọn phương án B
Email: lucminhtan@gmail.com
Câu 19 Cho hình nón H đỉnh O, chiều cao h mặt phẳng P song song với mặt phẳng đáy
khối nón Một khối nón T có đỉnh tâm đường tròn đáy H đáy T thiết
diện P với hình nón Thể tích lớn T bao nhiêu?
A
2
4 81
R h
B
2
4 27
R h
C
2
24
R h
D
2
3
R h
Lời giải
Tác giả : Minh Tân,Tên FB: thpt tuyphong
Chọn A
(129)* Xét SAC, có: SE EN h x EN EN R h x
SA AC h R h
Thể tích khối nón T
2
2
2
1
3
R
V EN x h x x
h
* Đặt f x h x 2 ,x x0;h
Ta có:
2
3
3
0
0 4
3 27
;
f x x hx h
x h h
f x h h h
x f
Bảng biến thiên f x
Vậy
2
3
1 4
3 27 81
m
ax
R R h
V h x h
h
Email: chithanhlvl@gmail.com
Câu 20 Trong khối trụ tích V (khơng đổi), tìm diện tích tồn phần nhỏ hình
trụ
A minStp 3 23 V2 B minStp 3 2 V2 C minStp 3.3V2 D minStp 3 3V2
Lời giải
Tác giả : Trần Chí Thanh
Chọn A
+ Gọi x y, theo thứ tự bán kính đáy, chiều cao hình trụ x0,y0 Ta có V x y2
và
2 2
tp
S x xy x xy 2
2
xy xy
x
+ AD BĐT AM–GM cho số dương
; ;
2
xy xy
(130)2
2 3
3
2 2
xy xy xy
x x
2 3
2 x y
2
3
3
tp
V
S V
Dấu "" xảy 2 ;
xy V
x x y
2
V x
; 23
2
V V
y
+ Vậy minStp 3 23 V2 chiều cao với đường kính đáy
Email: hoainam2732003@gmail.com
Câu 21 Hai bạn A B chơi trò chơi sau: Mỗi người lấy miếng tơn hình trịn bán kính nhau, sau cắt bỏ hình quạt cuộn lại, dùng keo gắn lại thành phễu hình vẽ Sau A dùng phễu múc đầy nước trút sang phễu B Nếu phễu B đầy mà A cịn nước A thắng Ngược lại, phễu A mà phễu B chưa đầy B thắng Hãy giúp A cắt miếng tơn có góc tâm hình quạt để chơi không thua B
A (6 6)
3
B
C 27
D 2
Lời giải
Tác giả : Trình Hồi Nam,Tên FB: Trình Hồi Nam
Chọn A
Gọi x góc tâm cần cắt (rad, 0< x < 2); R, r bán kính miếng tơn bán kính miệng phễu
Diện tích phần cịn lại miếng tơn
2
(2 )
2
x R S
Diện tích xung quanh phễu S rR
2
(2 ) (2 )
2
x R x R
rR r
Đường cao phễu 2
2
R
h R r x x
Thể tích phễu
2
2 2
2
1 (2 )
4 , (2 )
3 24
x R R R
V r h x x t t t x
Áp dụng Côsi :
3 2 16
4
9
t t t t t Dấu “=” xảy
2
8
t
Từ ta tìm
2
max
max
8 6
4
3
V t t t x
Email: cunconsieuquay1408@gmail.com
Câu 22 Cho hình trụ có đáy hai đường trịn tâm O O, bán kính đáy chiều cao 2a
(131)giữa AB đáy Biết thể tích khối tứ diện OO AB đạt giá trị lớn Khẳng định sau đúng?
A tan B tan
2
C tan
2
D tan 1
Lời giải
Tác giả : Nguyễn Thị Thanh Mai Tên facebook: Thanh Mai Nguyen
Chọn B
+ Gọi A hình chiếu A lên mặt phẳng chứa đường tròn tâm O
+ Gọi B hình chiếu B lên mặt phẳng chứa đường tròn tâm O
+ Gọi R bán kính đường trịn tâm O, suy ra: R2a Ta có: BAB
Suy ra: AB 2 tanR Gọi I trung điểm ABOI AB
+ Ta có: OI OB2IB2 R2R2tan2 R tan 2
Và: tan2 tan
2
OAB
S OI AB R R
2
tan tan
R
Suy ra: . 1.2 2tan tan2
3 3
OO AB OAB O A B OAB
V V OO S R R
+ Ta có: VOO AB đạt giá trị lớn tan tan 2 đạt giá trị lớn
Xét hàm số f t t 1t2 với t 1;1
2
2
1
1
t t t
f t t
t t
với t0
Xét
0
2
f t t t
2
t
Bảng biến thiên:
I A'
B' O'
O
B
A
t
2
2
f t
f t
CT
y
CĐ
y
(132)Dựa vào bảng biến thiên, ta có Vmax
t hay tan
2