Cho khối nón tròn xoay đỉnh SS, đáy là đường tròn tâm OO, góc ở đỉnh bằng 120120 \circ. Mặt phẳng (Q)\left( Q \right) thay đổi, đi qua SS và cắt khối nón theo thiết diện là tam giác SABS A B. Biết rằng giá trị lớn nhất diện tích tam giác SABS A B2a22 a^{2}. Khoảng cách từ OO đến mặt phẳng (Q)\left( Q \right) trong trường hợp diện tích tam giác SABS A B đạt giá trị lớn nhất là

A.  

a22\dfrac{a \sqrt{2}}{2}.

B.  

a32\dfrac{a \sqrt{3}}{2}.

C.  

a2a \sqrt{2}.

D.  

a62\dfrac{a \sqrt{6}}{2}.

Đáp án đúng là: A

Giải thích đáp án:

Cho khối nón tròn xoay đỉnh SS, đáy là đường tròn tâm OO, góc ở đỉnh bằng 120120 \circ. Mặt phẳng (Q)\left( Q \right) thay đổi, đi qua SS và cắt khối nón theo thiết diện là tam giác SABS A B. Biết rằng giá trị lớn nhất diện tích tam giác SABS A B2a22 a^{2}. Khoảng cách từ OO đến mặt phẳng (Q)\left( Q \right) trong trường hợp diện tích tam giác SABS A B đạt giá trị lớn nhất là
A. a22\dfrac{a \sqrt{2}}{2}. B. a32\dfrac{a \sqrt{3}}{2}. C. a2a \sqrt{2}. D. a62\dfrac{a \sqrt{6}}{2}.
Lời giải



Gọi đường sinh của hình nón là ll.
SΔSAB=12SA.SB.sin(ASB)=12l2.sin(ASB)12l2S_{\Delta S A B} = \dfrac{1}{2} S A . S B . sin \left( A S B \right) = \dfrac{1}{2} l^{2} . sin \left( A S B \right) \leq \dfrac{1}{2} l^{2}
\Rightarrow ((SΔSAB))max=12l2\left(\left( S_{\Delta S A B} \right)\right)_{max} = \dfrac{1}{2} l^{2}.
Dấu "="" = " xảy ra khi sin(ASB)=1ASB^=90sin \left( A S B \right) = 1 \Leftrightarrow \hat{A S B} = 90 \circ ΔSAB\Leftrightarrow \Delta S A B vuông cân ở S.S .
Do đó SΔSAB=12l22a2=12l2l=2a.S_{\Delta S A B} = \dfrac{1}{2} l^{2} \Leftrightarrow 2 a^{2} = \dfrac{1}{2} l^{2} \Rightarrow l = 2 a .
Tam giác SABS A B vuông cân ở SAB=SA.2=2a2S \Rightarrow A B = S A . \sqrt{2} = 2 a \sqrt{2}
Góc ở đỉnh của hình nón là 120OSA^=60120 \circ \Rightarrow \hat{O S A} = 60 \circ.
Xét ΔSOA\Delta S O A vuông ở OO:
.
Kẻ OMABO M \bot A BM.M . Kẻ OHSMO H \bot S MHH.
Ta có: .
OHSMOH(SAB)O H \bot S M \Rightarrow O H \bot \left( S A B \right) tại Hd(O;(Q))=d(O;(SAB))=OHH \Rightarrow d \left(\right. O ; \left( Q \right) \left.\right) = d \left(\right. O ; \left( S A B \right) \left.\right) = O H.
Ta có AM=MB=a2.A M = M B = a \sqrt{2} .
Xét ΔOAM\Delta O A M vuông ở MOM=OA2AM2=a.M \Rightarrow O M = \sqrt{O A^{2} - A M^{2}} = a .
Xét ΔSOM\Delta S O M vuông ở OOOM=SO=aO M = S O = a nên ΔSOM\Delta S O M vuông cân ở O.O .
OHO H là đường cao của tam giác SOMS O M OH=a22\Rightarrow O H = \dfrac{a \sqrt{2}}{2} d(O;(Q))=a22\Rightarrow d \left(\right. O ; \left( Q \right) \left.\right) = \dfrac{a \sqrt{2}}{2}.

Câu hỏi tương tự:


Đề thi chứa câu hỏi này:

ĐỀ THI THỬ TN THPT 2023 - MÔN TOÁN - Sở Giáo Dục Bắc Giang - Lần 1 THPT Quốc giaToán

1 mã đề 50 câu hỏi 1 giờ 30 phút

797 lượt xem 406 lượt làm bài