Câu hỏi:

Cho hình hộp chữ nhật có diện tích toàn phần bằng \(36\), độ dài một đường chéo bằng \(6\). Tìm giá trị lớn nhất của thể tích khối hộp chữ nhật đó.

  • A \(36\)
  • B \(8\sqrt 2 \)
  • C \(24\sqrt 3 \)
  • D \(18\)

Phương pháp giải:

Lời giải chi tiết:

Gọi hình chữ nhật có kích thước như hình vẽ.

Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}{S_{tp}} = 2ab + 2bc + 2ca = 36\\BD' = \sqrt {BB{'^2} + B'D{'^2}}  = \sqrt {{a^2} + {b^2} + {c^2}}  = 6\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}ab + bc + ca = 18\\{a^2} + {b^2} + {b^2} = 36\end{array} \right.\)

\(\begin{array}{l} \Rightarrow {a^2} + {b^2} + {c^2} + 2\left( {ab + bc + ca} \right) = 72\\ \Leftrightarrow {\left( {a + b + c} \right)^2} = 72 \Leftrightarrow a + b + c = 6\sqrt 2 \end{array}\)

Do \(a,\,\,b,\,\,c\) bình đẳng, không mất tính tổng quát ta giả sử \(a = \min \left\{ {a;b;} \right\} \Rightarrow a \le 2\sqrt 2 \).

Mặt khác

\(\begin{array}{l}ab + ac + bc = 18 \Rightarrow bc = 18 - a\left( {b + c} \right) = 18 - a\left( {6\sqrt 2  - a} \right)\\\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, = {a^2} - 6\sqrt 2 a + 18 = {\left( {a - 3\sqrt 2 } \right)^2}\end{array}\).

\(\begin{array}{l} \Rightarrow V = abc = a{\left( {a - 3\sqrt 2 } \right)^2} = \frac{1}{2}2a{\left( {3\sqrt 2  - a} \right)^2}\\\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, \le \frac{1}{2}{\left[ {\frac{{2a + 3\sqrt 2  - a + 3\sqrt 2  - a}}{3}} \right]^3}\\\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, = \frac{1}{2}{\left( {2\sqrt 2 } \right)^3} = 8\sqrt 2 \end{array}\)

Vậy \({V_{\max }} = 8\sqrt 2  \Leftrightarrow 2a = 3\sqrt 2  - a \Leftrightarrow a = \sqrt 2 \).

Chọn B.


Quảng cáo

Luyện Bài Tập Trắc nghiệm Toán 12 - Xem ngay