Cho hình lăng trụ đều , đáy có cạnh , chiều cao . Gọi là trung điểm của cạnh bên . Một điểm di động trong không gian sao cho tam giác cân tại , diện tích tam giác bằng và là góc tù. Gọi là điểm đối xứng qua . Điểm thoả mãn đạt giá trị nhỏ nhất. Tìm giá trị lớn nhất của khoảng cách giữa hai đường thẳng và cạnh bên .

Đáp án chính thức: Tự luận
Hướng dẫn giải chi tiết
(AI giải đề cho tôi)
Chọn hệ tọa độ: , , , , nên và đối xứng qua là (khoảng cách từ đến bằng đường cao tam giác đều cạnh là ).

Vì tam giác cân tại nên . Diện tích , và do tù nên .

Tọa độ : , mà nên . Kết hợp : . Vậy chạy trên đường tròn tâm bán kính , tức .

Tổng nhỏ nhất khi là trọng tâm của : (vì ).

Khoảng cách giữa đường thẳng (điểm , vectơ ) và đường thẳng (điểm , vectơ ), với :


Đặt , , thay :

Đạo hàm cho phương trình , có nghiệm (ngoài đoạn vì ) và nghiệm . Khi đó

suy ra , tức


Vậy giá trị lớn nhất của khoảng cách giữa hai đường thẳng và là , đạt được khi , , .
Câu hỏi này trích từ đề thi chính thức:

Đề Thi Học Sinh Giỏi Tỉnh Lớp 12 2026-2027 - Nghệ An - Toán Bảng A (Phần tự luận) - Đề Số 2

5 câu hỏi•Thời gian 100 phút•Chấm điểm & giải thích chi tiết

Các câu hỏi khác trong đề (5 câu)

Xem toàn bộ đề →
Hình học • Lớp 12

Bài tập trắc nghiệm cùng chuyên đề: Vị trí hai đường (255 câu)

Câu luyện thêm 1Trích từ: Đề Cương Ôn Tập Cuối Học Kỳ II - Môn Toán 11 - THPT Việt Đức - 2025-2026 - Đề Ôn Tập Số 2 (Đề thi Học Kỳ 2 - 2024-2025)
Cho hình lăng trụ đứng có đáy là hình thang vuông tại và ; biết , . Tính khoảng cách giữa hai đường thẳng và . (Kết quả quy tròn đến hàng phần mười)
Xem trang câu hỏi →
Câu luyện thêm 2Trích từ: Đề Khảo Sát Chất Lượng Học Sinh Lớp 12 Toán 2025-2026 - Đợt 1
Cho hình chóp có đáy là hình chữ nhật tâm với . Biết vuông góc với mặt phẳng và tạo với mặt phẳng một góc . Gọi là trung điểm của . Biết khoảng cách giữa hai đường thẳng và bằng , giá trị của bằng bao nhiêu?
Xem trang câu hỏi →
Câu luyện thêm 3Trích từ: Đề Thi Olympic THPT Toán 11 2025-2026 TP.HCM
Cho tứ diện có tam giác đều cạnh bằng 2, tam giác vuông tại , . Biết khoảng cách giữa hai đường thẳng và bằng . Tính độ dài cạnh và cosin của góc nhị diện .
Xem trang câu hỏi →
Câu luyện thêm 4Trích từ: Đề Thi Thử Tốt Nghiệp THPT 2025 Môn Toán Sở GD&ĐT Hà Tĩnh
Trạm tàu cứu hộ được đặt tại vị trí trên một hòn đảo nhỏ trong không gian (đơn vị trên mỗi trục được tính bằng ), được sử dụng làm trạm cứu hộ, cứu nạn trên biển. Tàu du lịch đang di chuyển (vận tốc không đổi) trên tuyến đường được mô tả bởi đường thẳng . Tàu chở hàng đang di chuyển (vận tốc không đổi) trên tuyến đường vận tải được mô tả bởi đường thẳng . Do thời tiết xấu, nên hai tàu và gặp sự cố và cần được tiếp cận khẩn cấp. Trạm cứu hộ điều một tàu cứu hộ xuất phát từ để lần lượt tiếp cận tàu du lịch trước, sau đó đến tàu chở hàng . Xét vị trí tối ưu của tàu du lịch dừng lại và tàu chở hàng dừng lại sao cho tổng quãng đường tàu cứu hộ cần đi là nhỏ nhất. Khi đó , hãy tính ?
Xem trang câu hỏi →
Câu luyện thêm 5Trích từ: Đề Thi Thử Toán THPT Quốc Gia 2019 Lần 3 THPT Chuyên ĐH Vinh - Nghệ An
Trong không gian , cho hai đường thẳng và . Góc giữa hai đường thẳng , bằng
Xem trang câu hỏi →
Câu luyện thêm 6Trích từ: Đề Thi Thử Toán THPT Quốc Gia 2019 Lần 3 THPT Chuyên ĐH Vinh - Nghệ An
Cho hình chóp có đáy là hình chữ nhật, biết , , và vuông góc với mặt phẳng đáy. Gọi là trung điểm cạnh . Khoảng cách giữa hai đường thẳng và bằng
Xem trang câu hỏi →

Muốn biết hiện tại bạn đạt khoảng bao nhiêu điểm ở môn này? Làm thử đề nhanh 15 phút để hệ thống chấm điểm ngay.

Làm đề nhanh 15 phút ngay