Câu 6: (THPT QG 2017 Mã đề 105) Xét khối chóp S ABC . có đáy là tam giác
vuông cân tại A , SA vuông góc với đáy, khoảng cách từ A đến mặt phẳng
SBC bằng 3 . Gọi là góc giữa hai mặt phẳng SBC và ABC , tính
cos khi thể tích khối chóp S ABC . nhỏ nhất.
cos 3 B. 2
cos 3 C. 1
cos 3 D.
A. 3
cos 2
2
Lời giải
Đặt AB AC x x , 0 . Ta có BC AB
2 AC
2 2 x
Gọi I là trung điểm của AB , hạ AH SI tại H
Ta có góc giữa hai mặt phẳng SBC và ABC là SIA · góc nhọn.
BC AI
BC SAI BC AH AH SBC
BC SA
Ta có
Từ đó AH SBC d A SBC , AH 3
HI x
cos cos
AI HI
2
Xét tam giác AHI vuông tại H ta có 2
Ta có
2 2x x x
2 2 2 2 3 2 2 3
AH AI HI x AI
9 cos ,
2 2 sin 2 sin
Xét tam giác SAI vuông tại A ta có
1 1 1 1 1 sin cos
2 2 2 29 9 9
AH AI SA SA
1 1 3 1 18
3
. .
V SA S
SABC ABCSA cos
3 3 cos 2 sin
. Vậy
2
9
cos 1 cos
2
1
t
2f t 1
Đặt cos t , 0;1 ta có
0 3
3
f t t
f t
21 3t
3 2
t ;
t
cos 3
Vậy thể tích khối chóp S ABC . nhỏ nhất khi 3
Bạn đang xem câu 6: - Toàn cảnh đề thi toán THPT Quốc gia từ 2017 đến 2019 – Khối đa diện