Câu 10HSGChuyên đề: Tọa độ hóa bài toán hình không gian • Lớp 12Thiết diện hình chóp lăng trụGTLN GTNN trên đoạn hoặc miềnVận dụng cao#secondary:M11.G01.INCIDENCE_SPACE.L3.SECTION#secondary:M12.C03.MAX_MIN.L3.INTERVAL
Cho hình lập phương tâm cạnh có độ dài bằng 1. Gọi là hai điểm lần lượt nằm trên các cạnh sao cho , . Mặt phẳng thay đổi đi qua đồng thời cắt hai cạnh lần lượt tại và . Tìm giá trị nhỏ nhất của chu vi tứ giác .
Cho hình lập phương tâm cạnh có độ dài bằng 1. Gọi là hai điểm lần lượt nằm trên các cạnh sao cho , . Mặt phẳng thay đổi đi qua đồng thời cắt hai cạnh lần lượt tại và . Tìm giá trị nhỏ nhất của chu vi tứ giác .
Đáp án chính thức: \sqrt{17}
Hướng dẫn giải chi tiết
(AI giải đề cho tôi)
Đặt hệ tọa độ: và các đỉnh tương ứng có tung z bằng 1. Khi đó , , , với .
Điều kiện đồng phẳng của : với , , , ta có định thức , tức .
Đặt , khi đó và . Chu vi:
Xét . Đạo hàm:
Vì đồng biến và lẻ trên , (thỏa mãn trong ). Đây là điểm đạt giá trị nhỏ nhất vì khi và có một điểm tới hạn duy nhất.
Khi đó , nên chu vi nhỏ nhất .
Đặt hệ tọa độ: và các đỉnh tương ứng có tung z bằng 1. Khi đó , , , với .
Điều kiện đồng phẳng của : với , , , ta có định thức , tức .
Đặt , khi đó và . Chu vi:
Xét . Đạo hàm:
Vì đồng biến và lẻ trên , (thỏa mãn trong ). Đây là điểm đạt giá trị nhỏ nhất vì khi và có một điểm tới hạn duy nhất.
Khi đó , nên chu vi nhỏ nhất .