Cho tứ diện ABCD có AB=x (x>0), các cạnh còn lại bằng nhau và bằng 4 Mặt phẳng (P) chứa cạnh AB
Giải thích
- Các ΔACD và ∆BCD đều vì có các cạnh đều bằng 4.
- Gọi I là trung điểm của CD thì AI⊥CD, BI⊥CD ⇒ (ABI)⊥CD. Mặt phẳng (P) chính là mặt phẳng (ABI).
- Mặt khác ta có AI và BI là các đường cao trong tam giác đều cạnh bằng 4 nên AI=BI=23.
- Gọi H là trung điểm của AB thì IH là đường cao trong tam giác cân ABI
⇒ IH=12−x24 .
⇒ SIAB=12x.12−x24= x2.12−x24.
Sử dụng bất đẳng thức Côsi ta có : SIAB≤x24+12−x242=6.
Dấu bằng xảy ra khi x2=12−x24 ⇒ x=26 .
Vậy diện tích tam giác IAB lớn nhất bằng 6.