Cho hai mặt phẳng (P)\left( P \right)(Q)\left( Q \right) song song với nhau và cùng cắt khối cầu tâm OO bán kính 434 \sqrt{3} thành hai hình tròn có cùng bán kính. Xét hình nón có đỉnh trùng với tâm của một trong hai hình tròn này và có đáy là hình tròn còn lại. Khi diện tích xung quanh của hình nón là lớn nhất, khoảng cách hh giữa hai mặt phẳng (P)\left( P \right)(Q)\left( Q \right) bằng:

A.  

h=46.h = 4 \sqrt{6} .

B.  

h=83.h = 8 \sqrt{3} .

C.  

h=43.h = 4 \sqrt{3} .

D.  

h=8.h = 8 .

Đáp án đúng là: D

Giải thích đáp án:

Cho hai mặt phẳng (P)\left( P \right)(Q)\left( Q \right) song song với nhau và cùng cắt khối cầu tâm OO bán kính 434 \sqrt{3} thành hai hình tròn có cùng bán kính. Xét hình nón có đỉnh trùng với tâm của một trong hai hình tròn này và có đáy là hình tròn còn lại. Khi diện tích xung quanh của hình nón là lớn nhất, khoảng cách hh giữa hai mặt phẳng (P)\left( P \right)(Q)\left( Q \right) bằng:
A. h=46.h = 4 \sqrt{6} .B. h=83.h = 8 \sqrt{3} .C. h=43.h = 4 \sqrt{3} .D. h=8.h = 8 .
Lời giải



d((P),(Q))=OO=hd \left(\right. \left( P \right) , \left( Q \right) \left.\right) = O O^{'} = h; AB=RA B = R.
ΔOAB\Delta O A B vuông tại OO nên OA=AB2OB2=R2h24.O A = \sqrt{A B^{2} - O B^{2}} = \sqrt{R^{2} - \dfrac{h^{2}}{4}} .
ΔOAO\Delta O A O^{'} vuông tại OO nên OA=OO2+OA2=h2+R2h24=R2+3h24.O^{'} A = \sqrt{O^{'} O^{2} + O A^{2}} = \sqrt{h^{2} + R^{2} - \dfrac{h^{2}}{4}} = \sqrt{R^{2} + \dfrac{3 h^{2}}{4}} .
Diện tích xung quanh của hình nón: S=π.OA.OA=π.(R2h24).(R2+3h24)S = \pi . O A . O^{'} A = \pi . \sqrt{\left( R^{2} - \dfrac{h^{2}}{4} \right) . \left( R^{2} + \dfrac{3 h^{2}}{4} \right)}.
Đặt x=h24,x>0x = \dfrac{h^{2}}{4} , x > 0.
Xét f(x)=π.(R2x).(R2+3x)=π.R4+2R2x3x2f \left( x \right) = \pi . \sqrt{\left( R^{2} - x \right) . \left( R^{2} + 3 x \right)} = \pi . \sqrt{R^{4} + 2 R^{2} x - 3 x^{2}} với x(0;R2]x \in \left(\right. 0 ; R^{2} \left]\right..
f(x)=π.2R26x2(R2x).(R2+3x)f^{'} \left( x \right) = \pi . \dfrac{2 R^{2} - 6 x}{2 \sqrt{\left( R^{2} - x \right) . \left( R^{2} + 3 x \right)}}.
f(x)=02R26x=0x=R23f^{'} \left( x \right) = 0 \Leftrightarrow 2 R^{2} - 6 x = 0 \Leftrightarrow x = \dfrac{R^{2}}{3}.



Diện tích xung quanh của hình nón đạt giá trị lớn nhất khi f(x)f \left( x \right) đạt giá trị lớn nhất trên . Khi đó .

Câu hỏi tương tự:


Đề thi chứa câu hỏi này:

Đề Thi Thử TN THPT 2023 Môn Toán - THPT Lý Thái Tổ - Bắc Ninh - Lần 1 (Có Giải Chi Tiết)THPT Quốc giaToán

1 mã đề 50 câu hỏi 1 giờ 30 phút

191 lượt xem 63 lượt làm bài