Đề trắc nghiệm chuyên để thể tích

TD

Câu 23, 24 và 25 ạ Giải chi tiết ra giúp em với ạ

NL
17 tháng 9 2021 lúc 22:18

23.

Ta sẽ tìm điểm \(I\left(a;b;c\right)\) sao cho \(\overrightarrow{IA}+\overrightarrow{IB}+\overrightarrow{IC}+\overrightarrow{ID}=\overrightarrow{0}\) (1)

\(\left\{{}\begin{matrix}\overrightarrow{IA}=\left(-2-a;2-b;6-c\right)\\\overrightarrow{IB}=\left(-3-a;1-b;8-c\right)\\\overrightarrow{IC}=\left(-1-a;-b;7-c\right)\\\overrightarrow{ID}=\left(1-a;2-b;3-c\right)\end{matrix}\right.\)

\(\Rightarrow\overrightarrow{IA}+\overrightarrow{IB}+\overrightarrow{IC}+\overrightarrow{ID}=\left(-5-4a;5-4b;24-4c\right)\)

(1) thỏa mãn khi: \(\left\{{}\begin{matrix}-5-4a=0\\5-4b=0\\24-4c=0\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}a=-\dfrac{5}{4}\\b=\dfrac{5}{4}\\c=6\end{matrix}\right.\)

\(\Rightarrow I\left(-\dfrac{5}{4};\dfrac{5}{4};6\right)\)

Khi đó:

\(T=MA^2+MB^2+MC^2+MD^2=\left(\overrightarrow{MI}+\overrightarrow{IA}\right)^2+\left(\overrightarrow{MI}+\overrightarrow{IB}\right)^2+\left(\overrightarrow{MI}+\overrightarrow{IC}\right)^2+\left(\overrightarrow{MI}+\overrightarrow{ID}\right)^2\)

\(=4MI^2+IA^2+IB^2+IC^2+ID^2+2\overrightarrow{MI}\left(\overrightarrow{IA}+\overrightarrow{IB}+\overrightarrow{IC}+\overrightarrow{ID}\right)\)

\(=4MI^2+IA^2+IB^2+IC^2+ID^2\) (do \(\overrightarrow{IA}+\overrightarrow{IB}+\overrightarrow{IC}+\overrightarrow{ID}=\overrightarrow{0}\))

\(IA^2+IB^2+IC^2+ID^2\) cố định nên \(T_{min}\) khi \(MI_{min}\)

\(\Leftrightarrow M\) trùng I

\(\Rightarrow M\left(-\dfrac{5}{4};\dfrac{5}{4};6\right)\Rightarrow x+y+z=-\dfrac{5}{4}+\dfrac{5}{4}+6=6\)

Bình luận (0)
NL
17 tháng 9 2021 lúc 22:42

24.

\(a+b=4\Rightarrow b=4-a\)

ABCD là hình chữ nhật \(\Rightarrow\overrightarrow{AB}=\overrightarrow{DC}\)

\(\Rightarrow C\left(a;a;0\right)\)

Tương tự ta có: \(C'\left(a;a;b\right)\)

M là trung điểm CC' \(\Rightarrow M\left(a;a;\dfrac{b}{2}\right)\)

\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}\overrightarrow{A'B}=\left(a;0;-b\right)=\left(a;0;a-4\right)\\\overrightarrow{A'D}=\left(0;a;-b\right)=\left(0;a;a-4\right)\\\overrightarrow{A'M}=\left(a;a;-\dfrac{b}{2}\right)=\left(a;a;\dfrac{a-4}{2}\right)\end{matrix}\right.\)

Theo công thức tích có hướng:

\(\left[\overrightarrow{A'B};\overrightarrow{A'D}\right]=\left(-a^2+4a;-a^2+4a;a^2\right)\)

\(\Rightarrow V=\dfrac{1}{6}\left|\left[\overrightarrow{A'B};\overrightarrow{A'D}\right].\overrightarrow{A'M}\right|=\dfrac{1}{6}\left|a\left(-a^2+4a\right)+a\left(-a^2+4a\right)+\dfrac{a^2\left(a-4\right)}{2}\right|\)

\(=\dfrac{1}{4}\left|a^3-4a^2\right|=\dfrac{1}{4}\left(4a^2-a^3\right)\)

Xét hàm \(f\left(a\right)=\dfrac{1}{4}\left(4a^2-a^3\right)\) trên \(\left(0;4\right)\)

\(f'\left(a\right)=\dfrac{1}{4}\left(8a-3a^2\right)=0\Rightarrow\left[{}\begin{matrix}a=0\left(loại\right)\\a=\dfrac{8}{3}\end{matrix}\right.\)

\(\Rightarrow f\left(a\right)_{max}=f\left(\dfrac{8}{3}\right)=\dfrac{64}{27}\)

Bình luận (0)
NL
17 tháng 9 2021 lúc 22:43

Hình vẽ bài 24:

undefined

Bình luận (0)
NL
17 tháng 9 2021 lúc 23:13

25.

H là trung điểm CD \(\Rightarrow H\left(0;1;5\right)\)

\(\left\{{}\begin{matrix}\overrightarrow{AB}=\left(-1;-1;2\right)\\\overrightarrow{AD}=\left(3;0;-3\right)\end{matrix}\right.\)\(\Rightarrow\left[\overrightarrow{AB};\overrightarrow{AD}\right]=\left(3;3;3\right)\) \(\Rightarrow S_{ABD}=\dfrac{1}{2}\left|\left[\overrightarrow{AB};\overrightarrow{AD}\right]\right|=\dfrac{3\sqrt{3}}{2}\)

\(\left\{{}\begin{matrix}\overrightarrow{CB}=\left(-2;1;1\right)\\\overrightarrow{CD}=\left(2;2;-4\right)\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow\left[\overrightarrow{CB};\overrightarrow{CD}\right]=\left(-6;-6;-6\right)\)\(\Rightarrow S_{BCD}=\dfrac{1}{2}\left|\left[\overrightarrow{CB};\overrightarrow{CD}\right]\right|=3\sqrt{3}\)

\(\Rightarrow S_{ABCD}=\dfrac{3\sqrt{3}}{2}+3\sqrt{3}=\dfrac{9\sqrt{3}}{2}\)

\(\Rightarrow V=\dfrac{1}{3}SH.S_{ABCD}=\dfrac{1}{3}.SH.\dfrac{9\sqrt{3}}{2}=\dfrac{27}{2}\)

\(\Rightarrow SH=3\sqrt{3}\)

\(\left[\overrightarrow{AB};\overrightarrow{AD}\right]=\left(3;3;3\right)=3\left(1;1;1\right)\Rightarrow\) mặt phẳng (ABCD) nhận \(\left(1;1;1\right)\) là 1 vtpt

SH vuông góc ABCD \(\Rightarrow\) \(\overrightarrow{SH}\) có dạng \(k\left(1;1;1\right)=\left(k;k;k\right)\)

\(\Rightarrow SH=\left|k\right|\sqrt{3}\)

\(\Rightarrow\left|k\right|\sqrt{3}=3\sqrt{3}\Rightarrow\left[{}\begin{matrix}k=3\\k=-3\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow\left[{}\begin{matrix}\overrightarrow{SH}=\left(3;3;3\right)\\\overrightarrow{SH}=\left(-3;-3;-3\right)\end{matrix}\right.\)

\(\Rightarrow\left[{}\begin{matrix}S_1\left(-3;-2;2\right)\\S_2\left(3;4;8\right)\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow I\left(0;1;5\right)\)

Cả 4 đáp án đều sai

Tính đi tính lại mấy lần tưởng mình sai, đến lúc sử dụng phần mềm geogebra kiểm tra lại thì đáp án của bài toán sai.

Bình luận (0)

Các câu hỏi tương tự
HK
Xem chi tiết
PN
Xem chi tiết
TA
Xem chi tiết
VL
Xem chi tiết
TD
Xem chi tiết
TY
Xem chi tiết
DP
Xem chi tiết
NN
Xem chi tiết