Cho hình chóp tam giác \(S.ABC\) có đáy \(ABC\) là tam giác vuông cân đỉnh \(C\) và \(SA\) vuông góc với mặt phẳng \(\left( ABC \right),SC=a,\overset{\wedge }{\mathop{SCA}}\,=\varphi .\) Xác định góc \(\varphi \) để thể tích khối chóp \(SABC\) lớn nhất.
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai\(\begin{align} & BC=AC=a.c\text{os}\varphi ;SA=a.\sin \varphi \\ & {{V}_{SABC}}=\frac{1}{3}{{S}_{ABC}}.SA=\frac{1}{6}.AC.BC.SA=\frac{1}{6}{{a}^{3}}\sin \varphi .c\text{o}{{\text{s}}^{2}}\varphi \\ & =\frac{1}{6}{{a}^{3}}\sin \varphi \left( 1-{{\sin }^{2}}\varphi \right) \\ \end{align}\)
Xét hàm số: \(f\left( x \right)=x-{{x}^{3}}\) trên khoảng \(\left( 0;1 \right).\)
Ta có: \(f'\left( x \right)=1-3{{x}^{2}},f'\left( x \right)=0\Leftrightarrow x=\pm \frac{1}{\sqrt{3}}.\)
Từ đó ta thấy trên khoảng \(\left( 0;1 \right)\) hàm số \(f\left( x \right)\) liên tục và có một điểm cực trị là điểm cực đại, nên tại đó hàm số đạt GTLN hay:
\(\underset{x\in \left( 0;1 \right)}{\mathop{\text{max}}}\,f\left( x \right)=f\left( \frac{1}{\sqrt{3}} \right)=\frac{2}{3\sqrt{3}}\) hay \(\varphi =\arcsin \frac{1}{\sqrt{3}}\,\,,\,\,\left( \forall \,0<\varphi <\frac{\pi }{2} \right)\)
Câu hỏi liên quan
-
Cho hình chóp S.ABC có đáy là \(\Delta ABC\) vuông cân ở B, \(AC=a\sqrt{2},SA=a\) và \(SA\bot \left( ABC \right)\). Gọi G là trọng tâm của \(\Delta SBC\), một mặt phẳng \(\left( \alpha \right)\) đi qua AG và song song vsơi BC cắt SC, SB lần lượt tại M, N. Thể tích khối chóp S.AMN bằng
-
Cho khối tự diện OABC có OA, OB, OC đôi một vuông góc và OA = a; OB = b; OC = c. Thể tích khối tứ diện OABC được tính theo công thức nào sau đây
-
Cho hình chóp tứ giác S.ABCD có thể tích bằng V. Lấy điểm A’ trên cạnh SA sao cho \(SA'=\frac{1}{3}SA\). Mặt phẳng qua A’ và song song với đáy của hình chóp cắt các cạnh \(SB,SC,SD\) lần lượt tại B’, C’, D’. Khi đó thể tích chóp S.A’B’C’D’ bằng?
-
Gọi \(l, h, R\) lần lượt là độ dài đường sinh, chiều cao và bán kính đáy của một hình nón. Đẳng thức nào sau đây đúng?
-
Cho tứ diện OABC có các góc tại đỉnh O đều bằng 900 và OA=a,OB=b,OC=c. Gọi G là trọng tâm của tứ diện. Thể tích của khối tứ diện GABC bằng
-
Hình chóp S.ABCD đáy là hình chữ nhật có AB = a, AD = 2a. SA vuông góc mặt phẳng đáy, \(SA = a\sqrt 3 \). Thể tích của khối chóp là:
-
Cho hình chóp S.ABC có tam giác SBC là tam giác vuông cân tại S, S B=2 a và khoảng cách từ A đến mặt phẳng (SBC) bằng 3a. Thể tích khối chóp đã cho bằng
-
Cho khối lăng trụ có diện tích đáy bằng \(3{a^2}\) và khoảng cách giữa hai đáy bằng a. Tính thể tích V của khối lăng trụ đã cho.
-
Cho hình chóp S.ABC có đáy là tam giác đều cạnh a. Cạnh bên SA vuông góc với mặt phẳng đáy, góc giữa đường thẳng SB và mặt phẳng đáy bằng 600. Thể tích của khối chóp đã cho bằng
-
Cho hình lăng trụ \(ABCA'B'C'\) có thể tích bằng 48cm3. M, N, P theo thứ tự là trung điểm các cạnh CC’, BC và B’C’, khi đó thể tích của khối chóp \(A'MNP\) là
-
Cho khối chóp S.ABCD có đáy là hình thoi tâm O, cạnh a và \(\widehat{B A D}=60^{\circ}\). Đường thẳng SO vuông góc với đáy và mặt phẳng (SCD) tạo với mặt đáy một góc bằng 600 .Thể tích của khối chóp đã cho bằng
-
Thể tích (cm3) khối lăng trụ tam giác đều có cạnh đáy và cạnh bên cùng bằng \(\sqrt{2}\)cm là:
-
Thể tích V của khối lăng trụ có diện tích đáy bằng 3 và độ dài đường cao bằng 4 là
-
Cho hình lăng trụ đứng \(ABC.{A}'{B}'{C}'\) có đáy \(ABC\) là tam giác đều cạnh bàng \(a\). Mặt bên \(AB{B}'{A}'\) có diện tích bằng \({{a}^{2}}\sqrt{3}\). Gọi \(M,\text{ }N\) lần lượt là trung điểm của \({A}'B,\text{ }{A}'C\). Tính tỉ số thể tích của hai khối chóp \({A}'.AMN\) và \({A}'.ABC\).
-
Cho khối chóp đều S.ABC có cạnh đáy bằng a. Tính thể tích khối chóp S.ABC biết cạnh bên bằng a.
-
Một người thợ nhôm kính nhận được đơn đặt hàng làm một bể cá cảnh bằng kính dạng hình hộp chữ nhật không có nắp có thể tích 3,2 m3; tỉ số giữa chiều cao của bể cá và chiều rộng của đáy bể bằng 2 (hình dưới). Biết giá một mét vuông kính để làm thành và đáy của bể cá là 800 nghìn đồng. Hỏi người thợ đó cần tối thiểu bao nhiêu tiền để mua đủ số mét vuông kính làm bể cá theo yêu cầu (coi độ dày của kính là không đáng kể so với kích thước của bể cá).
.png)
-
Cho khối chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a, SA = 3a và SA vuông góc với đáy. Thể tích khối chóp S.ABCD là.
-
Cho hình chóp tứ giác S.ABCD có thể tích bằng V với đáy là hình bình hành. Gọi C’ là trung điểm cạnh SC. Mặt phẳng qua AC’ và song song với BD cắt các cạnh SB,SD lần lượt tại B’; D’. Khi đó thể tích của khối chóp S.A’B’C’D’ bằng
-
Cho hình hộp đứng \(ABCD.ABCD\) có đáy là hình thoi diện tích S1, các tứ giác ACC’A’ và BDD’B’ có diện tích lần lượt là S2, S3. Thể tích khối hộp \(ABCD.ABCD\) tính theo S1, S2, S3 là ?
-
Cho hình chóp có diện tích mặt đáy là 3a2 và chiều cao bằng 2a. Thể tích của khối chóp bằng:
