Hạ CH vuông góc với OB tại H. Theo quan hệ đường xiên hình chiếu: 

\(CH\le OC\Leftrightarrow CH.OB\le OC.OB\Leftrightarrow2.S_{BOC}\le OC.OB\)(Do \(S_{BOC}=\frac{CH.OB}{2}\))

Áp dụng BĐT Cauchy, ta có: \(OC.OB\le\frac{OC^2+OB^2}{2}\)

\(\Rightarrow2.S_{BOC}\le\frac{OC^2+OB^2}{2}\left(1\right)\). Chứng minh tương tự ta được:

\(2.S_{AOB}\le\frac{OA^2+OB^2}{2}\left(2\right);2.S_{DOC}\le\frac{OD^2+OC^2}{2}\left(3\right);2.S_{AOD}\le\frac{OA^2+OD^2}{2}\left(4\right)\)

Cộng (1); (2); (3) và (4) theo vế: 

\(2.\left(S_{BOC}+S_{AOB}+S_{DOC}+S_{AOD}\right)\le\frac{2.\left(OA^2+OB^2+OC^2+OD^2\right)}{2}\)

\(\Rightarrow2S\le OA^2+OB^2+OC^2+OD^2\)=> ĐPCM.

 \(2.S_{BOC}\le OC.OB\). Dấu "=" xảy ra <=> OC vuông góc với OB

 \(OC.OB\le\frac{OC^2+OB^2}{2}\). Dấu "=" xảy ra <=> OC=OB

Suy ra \(2.S_{BOC}\le\frac{OC^2+OB^2}{2}\). Dấu "=" xảy ra <=> \(\Delta\)BOC vuông cân tại O

Tương tự với các tam giác AOB; AOD; DOC.

Vậy dấu "=" xảy ra <=> Tứ giác ABCD là hình vuông và O là tâm của hình vuông này.

Đáp án B.

Mặt cầu S : x 2 + y 2 + z 2 = 3

có tâm O 0 ; 0 ; 0  và bán kính  R = 3

Giả sử A a ; 0 ; 0 , B 0 ; b ; 0 , C 0 ; 0 ; c  với a , b , c > 0   ⇒ Phương trình mặt phẳng α  là: x a + y b + z c − 1 = 0

Để ý rằng O A 2 + O B 2 + O C 2 = 27 ⇔ a 2 + b 2 + c 2 = 27  và vì α  tiếp xúc mặt cầu S :

⇒ d O , α = R = 3 ⇔ 0 a + 0 b + 0 c − 1 1 a 2 + 1 b 2 + 1 c 2 = 3 ⇔ 1 a 2 + 1 b 2 + 1 c 2 = 1 3

Ta luôn có bất đẳng thức a 2 + b 2 + c 2 + 1 a 2 + 1 b 2 + 1 c 2 ≥ 9  với  a , b , c > 0.

Dấu bằng khi  a = b = c = 3

Ta có V O . A B C = O A . O B . O C 6 = a b c 6 = 27 6

hoặc  V O . A B C = d O , α . S A B C 3 ⇔ S A B C = 9 3 2 .