Bài 15 trang 56 Sách bài tập Hình học lớp 12 Nâng cao

Trong số các hình hộp nội tiếp một mặt cầu bán kính R

    Trong số các hình hộp nội tiếp một mặt cầu bán kính R cho trước, tìm hình hộp thỏa mãn một trong các tính chất sau:

    1) Thể tích hình hộp đạt giá trị lớn nhất ;

    2) Tổng độ dài các cạnh của hình hộp đạt giá trị lớn nhất.

    Giải

    Trước hết, ta nhận xét rằng hình hộp nội tiếp mặt cầu phải là hình hộp chữ nhật. Từ đó, nếu kí hiệu ba kích thước của hình hộp đó là x, y, z thì \({x^2} + {y^2} + {z^2} = 4{R^2}\)

    1) Thể tích khối hộp chữ nhật là V = xyz, từ đó  \({V^2} = {x^2}{y^2}{z^2}.\) Vậy V đạt giá trị lớn nhất khi và chỉ khi \({x^2} = {y^2} = {z^2} = {{4{R^2}} \over 3}\) hay \(x = y = z = {{2R} \over {\sqrt 3 }},\) tức hình hộp đó là hình lập phương với cạnh bằng \({{2R} \over {\sqrt 3 }}\)

    2) Tổng độ dài các cạnh của hình hộp là T=4(x+y+z), từ đó

    \({T^2} = 16{(x + y + z)^2} \le 16.3({x^2} + {y^2} + {z^2}) = 192{R^2}\)

    Như vậy, tổng độ dài các cạnh của hình hộp đạt giá trị lớn nhất khi và chỉ khi \(x = y = z = {{2R} \over {\sqrt 3 }}\) hay hình hộp đó là hình lập phương có cạnh bằng \({{2R} \over {\sqrt 3 }}\)

    Xemloigiai.com

    SBT Toán 12 Nâng cao

    Lời giải chi tiết, đáp án bài tập SBT Giải tích, Hình học 12 Nâng cao. Tất cả lý thuyết, bài tập vận dụng, thực hành Toán 12 Nâng cao

    PHẦN SBT GIẢI TÍCH 12 NÂNG CAO

    PHẦN SBT HÌNH HỌC 12 NÂNG CAO

    CHƯƠNG I: ỨNG DỤNG ĐẠO HÀM ĐỂ KHẢO SÁT VÀ VẼ ĐỒ THỊ CỦA HÀM SỐ

    CHƯƠNG II: HÀM SỐ LŨY THỪA, HÀM SỐ MŨ VÀ HÀM SỐ LÔGARIT

    CHƯƠNG III: NGUYÊN HÀM, PHÂN TÍCH VÀ ỨNG DỤNG

    CHƯƠNG IV: SỐ PHỨC

    CHƯƠNG I: KHỐI ĐA DIỆN VÀ THỂ TÍCH CỦA CHÚNG

    CHƯƠNG II: MẶT CẦU, MẶT TRỤ, MẶT NÓN

    CHƯƠNG III: PHƯƠNG PHÁP TỌA ĐỘ TRONG KHÔNG GIAN