Khối chóp S.ABCD có đáy là hình thoi cạnh a, SA=SB=SC=a, cạnh SD thay đổi. Thể tích khối chóp S.ABCD lớn nhất khi độ dài cạnh SD là:
Trả lời bởi giáo viên
Khối chóp S.ABCD có đáy là hình thoi cạnh a, SA=SB=SC=a
⇒ Khối chóp S.ABC có: SA=SB=SC=BA=BC=a và có thể tích bằng 12 thể tích khối chóp S.ABCD.
Như vậy, để thể tích khối chóp S.ABCD lớn nhất thì thể tích khối chóp S.ABC lớn nhất khi SD thay đổi.
Gọi H là trung điểm của SB.
ΔSAB,ΔSBC là 2 tam giác đều, cạnh a ⇒AH=CH=a√32
Và AH⊥SB,CH⊥SB⇒SB⊥(AHC)⇒BH⊥(AHC)
⇒VS.ABC=2VB.AHC =2.13BH.SAHC =2.13.12SB.SAHC=13a.SAHC
Mặt khác SAHC=12.AH.CH.sin^AHC=12.(a√32)2sin^AHC
⇒VS.ABC lớn nhất khi và chỉ khi ^AHC=900⇔AH⊥HC ⇒ΔAHC vuông cân tại H ⇒HO=AH√2=a√32√2=a√32√2
OH là đường trung bình của ΔSBD ⇒SD=2.OH=2.a√32√2=a√3√2=a√62
Vậy, để thể tích khối chóp S.ABCD lớn nhất khi độ dài cạnh SD là: a√62.
Hướng dẫn giải:
- Thể tích VS.ABCD đạt max nếu VS.ABC đạt max.
- Gọi H là trung điểm của SB, tìm VS.ABC và đánh giá tìm GTLN của VS.ABC
- Từ đó tính được SD