XÉT CÁC HÌNH CHÓP S ABCD. THỎA MÃN ĐIỀU KIỆN
Câu 20: Xét các hình chóp S ABCD. thỏa mãn điều kiện: đ{y ABCD là hình vuông, cạnh bên SA vuông góc với đ{y v| khoảng cách từ điểm A đến mặt phẳng
SBC
bằng a. Biết rằng thể tích khối chóp S ABCD. đạt giá trị nhỏ nhất V0
khi cosin góc giữa đường thẳng SBvà mặt phẳng
ABCD
bằng p,q trong đóp q, là các số nguyên dương v| ph}n số pq là tối giản. Tính T
p q V
. .0
A. T3 3 .a3
B. T 6 .a3
C. T2 3 .a3
D. 5 33
.T 2 aLời giải Ta có BCAB BC SA; nên BC
SAB
. Gọi H là hình chiếu vuông góc của A trên SB. Khi đó AH
SBC
và d A SBC
,
AH. Ta có góc giữa hai đường thẳng SB và mặt phẳng
ABCD
là gócSBA . a aAB SAĐặt SBA .Theo giả thiết ta có ; . sin cosV SA S aThể tích khối chóp S ABCD. là 1. .2
13
.3ABCD
3sin cosÁp dụng bất đẳng thức AM – GM , ta có2
2
2
3
2
2
2
sin sin 2 cos 82
2 3sin .sin .2 cos3 27 9 Do đó 33
.V 2 a Dấu bằng xảy ra khi sin2
2 cos2
cos 1. 3 cos 3 Vậy thể tích khối chóp S ABCD. đạy giá trị nhỏ nhất bằng 33
2 a khi 1Suy ra0
33
;p 1,q 3V 2 a T
p q V
0
2 3 .a3