Cho hình chóp đều S.ABCD có khoảng cách từ A đến mặt phẳng (SCD) bằng a. Tính giá trị nhỏ nhất của thể tích khối chóp S.ABCD theo a.
A. a 3 3 6
B. a 3 3 2
C. a 3 3 4
D. a 3 3 3
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Đáp án: D
Gọi độ dài cạnh đáy là x (x >0).
Gọi M là trung điểm của CD
⇒ d O , ( S C D ) = O H
Ta lại có
⇒ S O = a x x 2 - 4 a 2
Kết luận V S . A B C D = 1 3 x 2 . a x x 2 - 4 a 2
Thể tích khối chóp S.ABCD nhỏ nhất
⇔ f ( x ) = x 3 x 2 - 4 a 2 n h ỏ n h ấ t v ớ i x > 2 a
Lại có f ' ( x ) = 2 x 4 - 12 a 2 x 2 ( x 2 - 4 a 2 ) 3
vẽ bảng biến thiên khi đó
V S . A B C D = 1 3 ( a 6 ) 2 . a . a 6 2 a 2 = 2 3 a 3
Đáp án C
Xét hàm
f t = t − t 3 ; f ' t = 1 − 3 t 2 ; f ' t = 0 ⇔ t = − 1 3 t = 1 3
Ta có bảng biến thiên trên 0 ; 1
Vậy giá trị nhỏ nhất của V đạt được khi f t lớn nhất tức là min V = 16 3
Ta vẽ hình như hình vẽ. E là trung điểm của CD, O H ⊥ S E .
Dễ dàng cm được O H = d O ; S C D
= 1 2 d A ; S C D = 2
Gọi S E O ^ = α ( 0 < α < 90 0 )
⇒ O E = O H sin α = 2 sin α
S O = O H cos α = 2 cos α
⇒ Cạnh của hình vuông A B C D là : 4 sin α
Từ đó V S . A B C D = 1 3 S O . S A B C D = 32 3 . 1 sin 2 α . cos α .
Đặt cos α = t t ∈ 0 ; 1 thì sin 2 α . cos α = t 1 − t 2 .
Xét hàm f t = t − t 3 ; f ' t = 1 − 3 t 2 ; f ' t = 0 ⇔ t = − 1 3 t = 1 3
Ta có bảng biến thiên trên 0 ; 1
Vậy giá trị nhỏ nhất của V đạt được khi f t lớn nhất tức là min V = 16 3 .
Sửa lại đề bài thành giá trị nhỏ nhất
1) Gọi H là trung điểm của AB.
ΔSAB đều → SH ⊥ AB
mà (SAB) ⊥ (ABCD) → SH⊥ (ABCD)
Vậy H là chân đường cao của khối chóp.
2) Ta có tam giác SAB đều nên SA =a3√2
suy ra V=13SABCD.SH=a33√6