Câu 18THPTChuyên đề: Giao và tiếp xúc mặt cầu đường thẳng • Lớp 12GTLN GTNN trên đoạn hoặc miềnVận dụng cao#secondary:M12.C03.MAX_MIN.L3.INTERVAL#curriculum:undetermined
Trong không gian cho mặt cầu : và điểm . Một đường thẳng thay đổi luôn đi qua và luôn cắt mặt cầu tại hai điểm phân biệt , . Giá trị nhỏ nhất của biểu thức là bao nhiêu (làm tròn kết quả đến hàng phần mười)?
Trong không gian cho mặt cầu : và điểm . Một đường thẳng thay đổi luôn đi qua và luôn cắt mặt cầu tại hai điểm phân biệt , . Giá trị nhỏ nhất của biểu thức là bao nhiêu (làm tròn kết quả đến hàng phần mười)?
Đáp án chính thức: Tự luận
Hướng dẫn giải chi tiết
(AI giải đề cho tôi)
Mặt cầu có tâm , bán kính . Với : nên ngoài mặt cầu.
Vì qua cắt tại phân biệt, phương tích của đối với : .
Gọi là trung điểm , đặt . Khi đó , , nên
kiểm tra: đúng.
Do và nên (với , tức đi qua tâm , ta có ). Đặt , khi đó và
Vậy giá trị nhỏ nhất của là (đạt được khi đi qua tâm ).
Mặt cầu có tâm , bán kính . Với : nên ngoài mặt cầu.
Vì qua cắt tại phân biệt, phương tích của đối với : .
Gọi là trung điểm , đặt . Khi đó , , nên
kiểm tra: đúng.
Do và nên (với , tức đi qua tâm , ta có ). Đặt , khi đó và
S=x+\dfrac{100}{x}.$
Xét $f(x)=x+\dfrac{100}{x}$, $f'(x)=1-\dfrac{100}{x^2}<0$ trên $\left[\sqrt{34}-3;\,5\right]$ vì $x\le 5<10$. Suy ra $f$ nghịch biến, nên $S$ nhỏ nhất khi $x=AM$ lớn nhất, tức $AM=5$ (khi $d$ đi qua tâm $I$, $M,N$ đối xứng qua $I$).
S_{\min}=5+4 5=25.$$Vậy giá trị nhỏ nhất của là (đạt được khi đi qua tâm ).




