Đề trắc nghiệm chuyên để thể tích

Bạn chưa đăng nhập. Vui lòng đăng nhập để hỏi bài
Thảob Đỗ

Câu 23, 24 và 25 ạ Giải chi tiết ra giúp em với ạ

Nguyễn Việt Lâm
17 tháng 9 2021 lúc 22:18

23.

Ta sẽ tìm điểm \(I\left(a;b;c\right)\) sao cho \(\overrightarrow{IA}+\overrightarrow{IB}+\overrightarrow{IC}+\overrightarrow{ID}=\overrightarrow{0}\) (1)

\(\left\{{}\begin{matrix}\overrightarrow{IA}=\left(-2-a;2-b;6-c\right)\\\overrightarrow{IB}=\left(-3-a;1-b;8-c\right)\\\overrightarrow{IC}=\left(-1-a;-b;7-c\right)\\\overrightarrow{ID}=\left(1-a;2-b;3-c\right)\end{matrix}\right.\)

\(\Rightarrow\overrightarrow{IA}+\overrightarrow{IB}+\overrightarrow{IC}+\overrightarrow{ID}=\left(-5-4a;5-4b;24-4c\right)\)

(1) thỏa mãn khi: \(\left\{{}\begin{matrix}-5-4a=0\\5-4b=0\\24-4c=0\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}a=-\dfrac{5}{4}\\b=\dfrac{5}{4}\\c=6\end{matrix}\right.\)

\(\Rightarrow I\left(-\dfrac{5}{4};\dfrac{5}{4};6\right)\)

Khi đó:

\(T=MA^2+MB^2+MC^2+MD^2=\left(\overrightarrow{MI}+\overrightarrow{IA}\right)^2+\left(\overrightarrow{MI}+\overrightarrow{IB}\right)^2+\left(\overrightarrow{MI}+\overrightarrow{IC}\right)^2+\left(\overrightarrow{MI}+\overrightarrow{ID}\right)^2\)

\(=4MI^2+IA^2+IB^2+IC^2+ID^2+2\overrightarrow{MI}\left(\overrightarrow{IA}+\overrightarrow{IB}+\overrightarrow{IC}+\overrightarrow{ID}\right)\)

\(=4MI^2+IA^2+IB^2+IC^2+ID^2\) (do \(\overrightarrow{IA}+\overrightarrow{IB}+\overrightarrow{IC}+\overrightarrow{ID}=\overrightarrow{0}\))

\(IA^2+IB^2+IC^2+ID^2\) cố định nên \(T_{min}\) khi \(MI_{min}\)

\(\Leftrightarrow M\) trùng I

\(\Rightarrow M\left(-\dfrac{5}{4};\dfrac{5}{4};6\right)\Rightarrow x+y+z=-\dfrac{5}{4}+\dfrac{5}{4}+6=6\)

Nguyễn Việt Lâm
17 tháng 9 2021 lúc 22:42

24.

\(a+b=4\Rightarrow b=4-a\)

ABCD là hình chữ nhật \(\Rightarrow\overrightarrow{AB}=\overrightarrow{DC}\)

\(\Rightarrow C\left(a;a;0\right)\)

Tương tự ta có: \(C'\left(a;a;b\right)\)

M là trung điểm CC' \(\Rightarrow M\left(a;a;\dfrac{b}{2}\right)\)

\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}\overrightarrow{A'B}=\left(a;0;-b\right)=\left(a;0;a-4\right)\\\overrightarrow{A'D}=\left(0;a;-b\right)=\left(0;a;a-4\right)\\\overrightarrow{A'M}=\left(a;a;-\dfrac{b}{2}\right)=\left(a;a;\dfrac{a-4}{2}\right)\end{matrix}\right.\)

Theo công thức tích có hướng:

\(\left[\overrightarrow{A'B};\overrightarrow{A'D}\right]=\left(-a^2+4a;-a^2+4a;a^2\right)\)

\(\Rightarrow V=\dfrac{1}{6}\left|\left[\overrightarrow{A'B};\overrightarrow{A'D}\right].\overrightarrow{A'M}\right|=\dfrac{1}{6}\left|a\left(-a^2+4a\right)+a\left(-a^2+4a\right)+\dfrac{a^2\left(a-4\right)}{2}\right|\)

\(=\dfrac{1}{4}\left|a^3-4a^2\right|=\dfrac{1}{4}\left(4a^2-a^3\right)\)

Xét hàm \(f\left(a\right)=\dfrac{1}{4}\left(4a^2-a^3\right)\) trên \(\left(0;4\right)\)

\(f'\left(a\right)=\dfrac{1}{4}\left(8a-3a^2\right)=0\Rightarrow\left[{}\begin{matrix}a=0\left(loại\right)\\a=\dfrac{8}{3}\end{matrix}\right.\)

\(\Rightarrow f\left(a\right)_{max}=f\left(\dfrac{8}{3}\right)=\dfrac{64}{27}\)

Nguyễn Việt Lâm
17 tháng 9 2021 lúc 22:43

Hình vẽ bài 24:

undefined

Nguyễn Việt Lâm
17 tháng 9 2021 lúc 23:13

25.

H là trung điểm CD \(\Rightarrow H\left(0;1;5\right)\)

\(\left\{{}\begin{matrix}\overrightarrow{AB}=\left(-1;-1;2\right)\\\overrightarrow{AD}=\left(3;0;-3\right)\end{matrix}\right.\)\(\Rightarrow\left[\overrightarrow{AB};\overrightarrow{AD}\right]=\left(3;3;3\right)\) \(\Rightarrow S_{ABD}=\dfrac{1}{2}\left|\left[\overrightarrow{AB};\overrightarrow{AD}\right]\right|=\dfrac{3\sqrt{3}}{2}\)

\(\left\{{}\begin{matrix}\overrightarrow{CB}=\left(-2;1;1\right)\\\overrightarrow{CD}=\left(2;2;-4\right)\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow\left[\overrightarrow{CB};\overrightarrow{CD}\right]=\left(-6;-6;-6\right)\)\(\Rightarrow S_{BCD}=\dfrac{1}{2}\left|\left[\overrightarrow{CB};\overrightarrow{CD}\right]\right|=3\sqrt{3}\)

\(\Rightarrow S_{ABCD}=\dfrac{3\sqrt{3}}{2}+3\sqrt{3}=\dfrac{9\sqrt{3}}{2}\)

\(\Rightarrow V=\dfrac{1}{3}SH.S_{ABCD}=\dfrac{1}{3}.SH.\dfrac{9\sqrt{3}}{2}=\dfrac{27}{2}\)

\(\Rightarrow SH=3\sqrt{3}\)

\(\left[\overrightarrow{AB};\overrightarrow{AD}\right]=\left(3;3;3\right)=3\left(1;1;1\right)\Rightarrow\) mặt phẳng (ABCD) nhận \(\left(1;1;1\right)\) là 1 vtpt

SH vuông góc ABCD \(\Rightarrow\) \(\overrightarrow{SH}\) có dạng \(k\left(1;1;1\right)=\left(k;k;k\right)\)

\(\Rightarrow SH=\left|k\right|\sqrt{3}\)

\(\Rightarrow\left|k\right|\sqrt{3}=3\sqrt{3}\Rightarrow\left[{}\begin{matrix}k=3\\k=-3\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow\left[{}\begin{matrix}\overrightarrow{SH}=\left(3;3;3\right)\\\overrightarrow{SH}=\left(-3;-3;-3\right)\end{matrix}\right.\)

\(\Rightarrow\left[{}\begin{matrix}S_1\left(-3;-2;2\right)\\S_2\left(3;4;8\right)\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow I\left(0;1;5\right)\)

Cả 4 đáp án đều sai

Tính đi tính lại mấy lần tưởng mình sai, đến lúc sử dụng phần mềm geogebra kiểm tra lại thì đáp án của bài toán sai.


Các câu hỏi tương tự
Hoang Khoi
Xem chi tiết
phát nguyễn
Xem chi tiết
Trần Anh
Xem chi tiết
Van Le
Xem chi tiết
Thảob Đỗ
Xem chi tiết
Trần Hải Yến
Xem chi tiết
Dat Pham
Xem chi tiết
Nguyễn lê na
Xem chi tiết