Cho hình chóp MNPQ có đáy NPQ là tam giác vuông tại Q, NP=1, cạnh bên MN=1 và vuông góc với mặt phẳng đáy NPQ . Tính thể tích lớn nhất của khối chóp đã cho.
Cho hình chóp MNPQ có đáy NPQ là tam giác vuông tại Q, NP=1, cạnh bên MN=1 và vuông góc với mặt phẳng đáy NPQ . Tính thể tích lớn nhất của khối chóp đã cho.
Đáp án:
$V_{\max}=\dfrac{1}{12}$
Giải thích các bước giải:
Đặt $NQ = x$
Áp dụng định lý Pytago ta được:
$NP^2 = NQ^2 + PQ^2$
$\to PQ =\sqrt{NP^2 – NQ^2}=\sqrt{1 – x^2}$
Do đó:
$S_{NPQ}=\dfrac12NQ.PQ =\dfrac12x\sqrt{1 – x^2}$
$V_{MNPQ}=\dfrac13S_{NPQ}.MN=\dfrac16x\sqrt{1 – x^2}$
Xét hàm số $f(x) = \dfrac16x\sqrt{1 – x^2}$
$\to f'(x) = \dfrac{1 -2x^2}{6\sqrt{1 -x^2}}$
$f'(x) = 0 \Leftrightarrow \left[\begin{array}{l}x = -\dfrac{\sqrt2}{2}\\x = \dfrac{\sqrt2}{2}\end{array}\right.$
$\to$ Hàm số đạt cực đại tại $x = \dfrac{\sqrt2}{2}$
$\to \max f(x) = f\left(\dfrac{\sqrt2}{2}\right) =\dfrac{1}{12}$
Vậy $V_{\max}=\dfrac{1}{12}$