Bài tập Vận dụng đạo hàm và khảo sát hàm số để giải quyết một số vấn đề liên quan đến thực tiễn lớp 12 (có lời giải)

Cho tam giác ABC đều cạnh a. Người ta dựng một hình chữ nhật MNPQ có cạnh MN nằm trên BC, hai đỉnh P, Q theo thứ tự nằm trên hai cạnh AC và AB của tam giác. Xác định vị trí của điểm M sao cho

17/27

Cho tam giác ABC đều cạnh a. Người ta dựng một hình chữ nhật MNPQ có cạnh MN nằm trên BC, hai đỉnh P, Q theo thứ tự nằm trên hai cạnh AC và AB của tam giác. Xác định vị trí của điểm M sao cho hình chữ nhật có diện tích lớn nhất?

BM = \(\frac{{2a}}{3}\).

BM = \(\frac{{3a}}{4}\).

BM = \(\frac{a}{3}\).

BM = \(\frac{a}{4}\).

Giải thích

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: D

Cho tam giác ABC đều cạnh a. Người ta dựng một hình chữ nhật MNPQ có cạnh MN nằm trên BC, hai đỉnh P, Q theo thứ tự nằm trên hai cạnh AC và AB của tam giác. Xác định vị trí của điểm M sao cho hình chữ nhật có diện tích lớn nhất? (ảnh 1) 

Gọi H là trung điểm của BC Þ BH = CH = \(\frac{a}{2}\).

Đặt BM = x   \(\left( {0 < x < \frac{a}{2}} \right)\).

Ta có: MN = 2MH = a – 2x,   QM = BM∙tan60°= x\(\sqrt 3 \).

Diện tích hình chữ nhật MNPQ là: S(x) = (a – 2x)x\(\sqrt 3 \)= a\(\sqrt 3 \)x - 2\(\sqrt 3 \)x2 .

Ta có: S'(x) =\(\sqrt 3 \)(a – 4x) = 0 Û x =\(\frac{a}{4}\).

Bảng biến thiên:

Cho tam giác ABC đều cạnh a. Người ta dựng một hình chữ nhật MNPQ có cạnh MN nằm trên BC, hai đỉnh P, Q theo thứ tự nằm trên hai cạnh AC và AB của tam giác. Xác định vị trí của điểm M sao cho hình chữ nhật có diện tích lớn nhất? (ảnh 2)

Vậy vị trí điểm M là BM = \(\frac{a}{4}\).