Cho hình lập phương ABCD.A’B’C’D’ có cạnh bằng 2. Cắt hình lập phương bằng một mặt phẳng chứa đường chéo AC’. Tìm giá trị nhỏ nhất của diện tích thiết diện thu được
A. 4
B. 4 2
C. 6
D. 2 6
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Đáp án là C
Mặt phẳng (P) cắt hình lập phương theo thiết diện là hình bình hành BID’E.
Hình chiếu vuông góc của bình hành BID’E xuống mặt phẳng (ABCD) là hình bình hành BIDF.
Gọi φ là góc tạo bởi (P) và mặt phẳng (ABCD).
Đặt hình lập phương vào hệ tọa độ như hình vẽ. B ≡ O; Ox ≡ BA; Oy ≡ BC; Oz ≡ BB’
Đặt A’E = x.
Suy ra
Khi đó
Mặt phẳng (P) cắt hình lập phương theo thiết diện là hình bình hành BID’E.
Hình chiếu vuông góc của bình hành BID’E xuống mặt phẳng (ABCD) là hình bình hành BIDF.
Gọi φ là góc tạo bởi (P) và mặt phẳng (ABCD).
Ta có: cos φ = S B I D F S B I D ' E .
Đặt hình lập phương vào hệ tọa độ như hình vẽ. B ≡ O; Ox ≡ BA; Oy ≡ BC; Oz ≡ BB’
Đặt A’E = x.
Đáp án D
Giả sử (P) cắt cạnh AA’ tại M sao cho A'M = x
Chọn hệ trục tọa độ như hình vẽ
B(0;0;1), D'(1;1;0), M(1;0;x)
B D ' → 1 ; 1 ; - 1 , B M → 0 ; - 1 ; x + 1 ⇒ B D ' → , B M → = x ; - x - 1 ; - 1
Thiết diện BMD’N thu được là hình bình hành nên
Đáp án D
Giả sử (P) cắt cạnh AA’ tại M sao cho A'M = x
Chọn hệ trục tọa độ như hình vẽ
B ( 0 ; 0 ; 1 ) , D ' ( 1 ; 1 ; 0 ) , M ( 1 ; 0 ; x ) ⇒ B D ' → ( 1 ; 1 ; − 1 ) , B M → ( 0 ; − 1 ; x + 1 ) ⇒ [ B D ' → , B M → ] = ( x ; − x − 1 ; − 1 )
Thiết diện BMD’N thu được là hình bình hành nên
S B M D ' N = 2 S B M D ' = [ B D ' → , B M → ] = x 2 + ( x + 1 ) 2 + 1 y = 2 x 2 + 2 x + 2 ⇒ y ' = 4 x + 2 y ' = 0 ⇔ x = − 1 2 ⇒ S min = 6 2
Đáp án D
Phương pháp: Gắn hệ trục tọa độ Oxyz để giải bài toán.
Cách giải: Giả sử mặt phẳng chứa AC’ cắt hình lập phương theo thiết diện là tứ giác AEC’F![](http://cdn.hoc24.vn/bk/AAtuapwBEgp5.png)
Ta có:![](http://cdn.hoc24.vn/bk/zU1IKxRwIizH.png)
Tương tự ta chứng minh được AE//FC’
=>AEC’ F là hình bình hành![](http://cdn.hoc24.vn/bk/uCXGytxLEeqM.png)
Gắn hệ trục tọa độ như hình vẽ sao cho A’(0;0;0); B’(2;0;0); C’(2;2;0); D’(0;2;0); A(0;0;2); B(2;0;2); C(2;2;2); D(0;2;2)
Gọi E(x;0;0) (0≤x≤2) ta có:
Ta có![](http://cdn.hoc24.vn/bk/DUyvzGzY7Ao2.png)
Dấu bằng xảy ra ó x = 1, khi đó![](http://cdn.hoc24.vn/bk/pdzbBoKvqoal.png)