Đề thi thử THPT Quốc gia môn Toán có chọn lọc và lời giải chi tiết (Đề 20)

Cho hình trụ (T) có bán kính đáy và chiều cao đều bằng R, hai đáy là hai hình tròn (O)

49/50

Cho hình trụ (T) có bán kính đáy và chiều cao đều bằng R, hai đáy là hai hình tròn (O) và (O'). Gọi AA' và BB' là hai đường sinh bất kì của (T) và M là một điểm di động trên đường tròn (O). Thể tích lớn nhất của khối chóp M.AA'B'B bằng bao nhiêu?

R334.

R332.

3R334.

R333.

Giải thích

Đáp án B

Gọi H là hình chiếu vuông góc của M trên AB ⇒MH⊥AA'B'B.

Khi đó:  VM.AA'B'B=13MH.SAA'B'B=13MH.AB.AA'=R3MH.AB.

Vậy để VM.AA'B'Bmax⇔MH.ABmax.

Khi AB cố định thì MH.ABmax⇔MHmax⇔ M nằm chính giữa cung lớn AB, suy ra O∈MH⇒H là trung điểm của AB.

Đặt  OH=x⇒MH=MO+OH=R+xAB=2HB=2OB2−OH2=2R2−x2.

Suy ra:  MH.AB=R+x.2R2−x2

⇔MH.AB2=4R+x2.(R2−x2)

=43R+xR+xR+x.3R−3x

≤43R+x+R+x+R+x+3R−3x44=27R44.

Dấu “=” xảy ra khi:  R+x=3R−3x⇔x=R2.

Suy ra MH.AB≤33R22⇒VM.AA'B'B≤R3.33R22=R332⇒VM.AA'B'Bmax=R332.Cho hình trụ (T) có bán kính đáy và chiều cao đều bằng R, hai đáy là hai hình tròn (O) (ảnh 1)