Bài 1: Hệ tọa độ trong không gian

裴梁翠玄

Trong không gian Oxyz, cho điểm M(1/2;√3/2;0) và mặt cầu (S):x2+y2+z2=8. Đường thẳng d thay đổi, đi qua điểm M, cắt mặt cầu (S) tại hai điểm A, B phân biệt. Tính diện tích lớn nhất S của tam giác OAB.

Nguyễn Việt Lâm
4 tháng 3 2019 lúc 17:50

\(\left(S\right)\) có tâm O, bán kính \(R=2\sqrt{2}\)

Ta có \(OM=\sqrt{\left(\dfrac{1}{2}\right)^2+\left(\dfrac{\sqrt{3}}{2}\right)^2+0^2}=1\)

Gọi H là hình chiếu vuông góc của O lên \(d\Rightarrow H\) là trung điểm AB

Trong tam giác vuông \(OHM\), do OH là cạnh góc vuông và OM là cạnh huyền \(\Rightarrow OH\le OM=1\)

\(\Rightarrow S_{OAB}=\dfrac{1}{2}AB.OH=\dfrac{1}{2}\left(2BH.OH\right)=BH.OH\)

Trong tam giác vuông \(OBH\):

\(BH=\sqrt{OB^2-OH^2}=\sqrt{R^2-OH^2}=\sqrt{8-OH^2}\)

\(\Rightarrow S_{OAB}=OH.\sqrt{8-OH^2}\)

Đặt \(OH=x\) với \(0\le x\le1\), xét hàm: \(f\left(x\right)=x\sqrt{8-x^2}\)

\(\Rightarrow f'\left(x\right)=\sqrt{8-x^2}+\dfrac{-2x}{2\sqrt{8-x^2}}.x=\dfrac{2\left(4-x^2\right)}{\sqrt{8-x^2}}\)

\(\Rightarrow f'\left(x\right)>0\) \(\forall x\in\left[0;1\right]\Rightarrow f\left(x\right)\) đồng biến trên \(\left[0;1\right]\)

\(\Rightarrow f\left(x\right)_{max}=f\left(1\right)=\sqrt{7}\)

Vậy diện tích lớn nhất của OAB là \(S_{max}=\sqrt{7}\) khi \(OH=OM=1\) hay \(H\) trùng M, đường thẳng \(d\perp OM\)

Bình luận (0)

Các câu hỏi tương tự
Lê Ngọc Bảo Ngân
Xem chi tiết
my vương
Xem chi tiết
Lê Nhi
Xem chi tiết
Hoa Thanh Tran
Xem chi tiết
minh anh nguyễn
Xem chi tiết
Sách Giáo Khoa
Xem chi tiết
minh anh nguyễn
Xem chi tiết
Nguyễn Tấn Hưng
Xem chi tiết
Nguyễn Đình Hồng
Xem chi tiết