Bộ 20 đề thi giữa kì 2 Toán 12 có đáp án năm 2022-2023 (Đề 18)

Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình vuông cạnh bằng 2, SA=2 và SA vuông góc với mặt phẳng đáy

45/50

Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình vuông cạnh bằng 2, SA=2 và SA vuông góc với mặt phẳng đáy ABCD. Gọi M,N là hai điểm thay đổi trên hai cạnh AB,AD sao cho mặt phẳng SMC vuông góc với mặt phẳng SNC. Tính tổng T=1AM2+1AN2 khi thể tích khối chóp S.AMCN đạt giá trị lớn nhất.

T=2

T=2+34

T=54

T=139

Giải thích

Chọn C
Media VietJack
Gọi E,F lần lượt là giao điểm của BD với CM và CN. Gọi O là tâm  hình vuông ABCD.
Theo giả thiết, ta có BD⊥SAC
Gọi H là hình chiếu của O lên BC
⇒SC⊥HEF
Vì SMC⊥SNC nên HE⊥HF
⇒ΔHEF vuông tại H có chiều cao OH.
⇒OE.OF=OH2
Trong đó: OH=OC.sinSCA^=OC.SASC=26⇒OE.OF=226=23 (1).
Đặt AM=x,  (x>0), AN=y,   (y>0).
Xét ΔABC, gọi K là trung điểm của AM.
Media VietJack
Khi đó: OK//CM ⇒BEOE=BMMK ⇒OB−OEOE=2−xx2=22−xx⇒OBOE=4−xx⇒OE=2x224−xChứng minh tương tự, ta có: OF=2y224−y
Từ (1) suy ra 4xy24−x4−y=23 ⇔3xy=4−x4−y⇔x+2y+2=12(2) 
Ta lại có: SAMCN=SAMC+SANC=12AC.AM.sin45o+12AC.AM.sin45o=x+y
⇒VS.AMCN=13SA.x+y=23x+y
Từ (2) suy ra VS.AMCN=23x−2+12x+2
Từ (2) suy ra y=12x+2−2
Vì N thuộc cạnh AD nên y≤2⇒12x+2−2≤2⇔x≥1⇒x,y∈1;2
Xét hàm số: f(x)=23x−2+12x+2, với x∈1;2
Ta có: f'(x)=231−12x+22=23.x2+4x−8x+22
f'(x)=0⇔x2+4x−8=0⇔x=23−1
Ta lại có:f1=f2=2 , f2(3−1)=83−13.
Giá trị lớn nhất của VS.AMCN=2 khi x=1,y=2 hoặc x=2,y=1 .
⇒T=1AM2+1AN2=422+122=54