Đề thi THPT Quốc gia môn Toán năm 2022 chọn lọc, có lời giải (Đề số 28)

Cho mặt cầu đường kính AB=2R. Mặt phẳng

50/50

Cho mặt cầu đường kính AB=2R. Mặt phẳng (P) vuông góc AB tại I (I thuộc đoạn AB) cắt mặt cầu theo một đường tròn (C). Tính h=AI theo R để hình nón đỉnh A, đáy là (C) có thể tích lớn nhất

h=R

h=R3.

h=4R3.

h=2R3.

Giải thích

Chọn C.

Đặt OI=x;0≤x≤R.

Ta có: h=AI=AO+OI=R+x.

Lại có r2=R2−x2

V=13πr2h=13πR2−x2R+x=13π−x3−Rx2+xR2+R3

Vmax khi và chỉ khi −x3−Rx2+xR2max

Xét fx=−x3−Rx2+xR2,x∈0;R

f'x=−3x2−2Rx+R2

f'x=−3x2−2Rx+R2=0⇔x=−R∉0;Rx=R3∈0;R

f0=0;fR=−R3;fR3=1127R3.

⇒h=R+R3=4R3.