Trong tất cả các hình chóp tứ giác đều nội tiếp mặt cầu có bán kính bằng 12. Thể tích VVcủa khối chóp lớn nhất bằng

A.  

V=40963V = \dfrac{4096}{3}.

B.  

V=409623V = \dfrac{4096 \sqrt{2}}{3}

C.  

V=40962V = 4096 \sqrt{2}

D.  

V=409633V = \dfrac{4096 \sqrt{3}}{3}

Đáp án đúng là: A

Giải thích đáp án:

nội tiếp mặt cầu có tâm II và bán kính R=12R = 12.
Gọi H=ACBDH = A C \cap B D, KK là trung điểm SCS C.
Đặt AB=x; SH=h ; l=SA=SB=SC=SDA B = x ; \textrm{ } S H = h \textrm{ } ; \textrm{ } l = S A = S B = S C = S D, (x,  h,  l>0)\left( x , \textrm{ }\textrm{ } h , \textrm{ }\textrm{ } l > 0 \right).
Ta có: AC=x2A C = x \sqrt{2}, HC=x22H C = \dfrac{x \sqrt{2}}{2} l=SC=h2+x22\Rightarrow l = S C = \sqrt{h^{2} + \dfrac{x^{2}}{2}} (1).
Do ΔSKIΔSHCSKSH=SISC(g.g)\Delta S K I ∽ \Delta S H C \Rightarrow \dfrac{S K}{S H} = \dfrac{S I}{S C} \left( g . g \right)
SK=SC2=l2,  SI=RS K = \dfrac{S C}{2} = \dfrac{l}{2} , \textrm{ }\textrm{ } S I = R l2=2h.R\Rightarrow l^{2} = 2 h . R (2)
Thay (2) vào (1) ta được: x2=48h2h2x^{2} = 48 h - 2 h^{2}
Diện tích đáy của hình chóp SABCD=x2S_{A B C D} = x^{2}
Thể tích của khối chóp là V=13h.x2=13h(48h2h2)V = \dfrac{1}{3} h . x^{2} = \dfrac{1}{3} h \left( 48 h - 2 h^{2} \right)
=13.h.h(482h)= \dfrac{1}{3} . h . h \left( 48 - 2 h \right) 13.(h+h+482h3)3=40963\leq \dfrac{1}{3} . \left( \dfrac{h + h + 48 - 2 h}{3} \right)^{3} = \dfrac{4096}{3}
Khi đó V40963V \leq \dfrac{4096}{3}, dấu bằng xảy ra khi h=h=482hh=16,x=16h = h = 48 - 2 h \Leftrightarrow h = 16 , x = 16.
Vậy Vmax=40963V_{m a x} = \dfrac{4096}{3}.

Câu hỏi tương tự:


Đề thi chứa câu hỏi này:

66. Đề thi thử TN THPT môn Toán năm 2024 - THPT Như Xuân - Lần 1THPT Quốc giaToán

1 mã đề 50 câu hỏi 1 giờ 30 phút

4,349 lượt xem 2,324 lượt làm bài