Câu hỏi:
Xét khối chóp S.ABC có đáy ABC là tam giác vuông cân tại A, SA vuông góc với đáy, khoảng cách từ A đến mặt phẳng (SBC) bằng 3. Gọi α là góc giữa hai mặt phẳng (SBC) và (ABC), tính cosα khi thể tích khối chóp S.ABC nhỏ nhất.
Phương pháp giải:
Tính thể tích VS.ABC=13SA.SABC theo cosα.
Lời giải chi tiết:
Gọi M là trung điểm của BC ta có: {BC⊥AMBC⊥SA⇒BC⊥(SAM)
Trong (SAM) kẻ AH⊥SM⇒AH⊥BC⇒AH⊥(SBC)⇒AH=3
Ta có :
{(SBC)∩(ABC)=BCAM⊥BCSM⊥BC⇒^((SBC);(ABC))=^(AM;SM)=^SMA=α
⇒AM=AHsinα=3sinα⇒BC=2AM=6sinα
⇒SABC=12AM.BC=12.3sinα.6sinα=9sin2α
Trong tam giác vuông SAM có: SM=AMcosα=3sinαcosα
⇒SA=√SM2−AM2=√9sin2αcos2α−9sin2α=3√1−cos2αsinαcosα=3cosα⇒VS.ABC=13SA.SABC=133cosα.9sin2α=9(1−cos2α)cosα
Đặt t=cosα(0<t<1)⇒f(t)=9(1−t2)t
f(13)=2438;f(√33)=27√32;f(√22)=18√2;f(23)=24310⇒minx∈(0;1)f(t)=f(√33)
Chọn B.