Cho hình hộp ABCD.A’B’C’D’ có AB=1, AD=2, A’A=3. Xét M là điểm thay đổi trong không gian. Gọi S là tổng các bình phương khoảng cách từ M đến tất cả các đỉnh của hình hộp. Giá trị nhỏ nhất của S bằng
A. 28
B. 14
C. 2 7
D. 14
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Đáp án C
Gọi E và F là trung điểm của BC và AB và O là trọng tâm tam giác ABC ta có S O ⊥ A B C .
Do A E ⊥ B C S O ⊥ B C ⇒ B C ⊥ ( S A E ) .
Dựng E K ⊥ S A suy ra EK là đoạn vuông góc chung cua SA và BC.
Tương tự dựng FI; RL là các đoạn vuông góc chung cùa 2 cạnh đoi diện. Do tính chất đối xứng ta dễ dàng suy ra EK, FI, RL đồng quy tại điểm M. Như vậy d ≥ K + F I + R L = 3 E K
Mặt khác K E = a 3 2 ⇒ cos S A O ^ = 1 3 ⇒ s i n S A O ^ = 2 2 3
Do đó K E = A E . sin A = a 3 2 . a 2 3 = a 6 3
Do vậy d m i n = a 6 .
Đáp án C
Gọi E và F là trung điểm của BC và AB và O là trọng tâm tam giác ABC ta có: S O ⊥ A B C
Do A E = B C S O = B C ⇒ B C ⊥ S A E . Dựng E K ⊥ A suy ra EK là đoạn vuông góc cung của SA và BC. Tương tự dựng FI; RL là các đoạn vuông góc chung của 2 cạnh đối diện.
Do tính chất đối xứng ta dễ dàng suy ra EK, FI, RL đồng quy tại điểm M
Như vậy d ≥ E K + F I + R L = 3 E K
Mặc khác O A = a 3 3 ⇒ cos S A O ⏜ = 1 3 ⇒ sin S A O ⏜ = 2 2 3
Do đó: K E = A E sin A = a 3 2 − 2 2 3 = a 6 3
Do vậy d min = a 6
Chọn C
Ta có AC'=6 nên AB = 2 3 .
Mặt cầu (S) có tâm I(2;4;-1) trùng với tâm hình lập phương ABCD.A'B'C'D' và có bán kính R =1 < A B 2 nên mặt cầu (S) nằm trong hình lập phương ABCD.A'B'C'D'.
Với mọi điểm M nằm trong hình lập phương ABCD.A'B'C'D', tổng các khoảng cách từ điểm M đến 6 mặt của hình lập phương ABCD.A'B'C'D' bằng 3AB = 6 3 .
Vậy từ một điểm M bất kỳ thuộc mặt cầu (S), tổng các khoảng cách từ điểm M đến 6 mặt của hình lập phương ABCD.A'B'C'D' bằng 6 3 .
Mặt cầu (S) có tâm I(-1;2;-3), R = 5. Nhận thấy A 2 ; 2 ; 1 ∈ S . Do đó (S) là mặt cầu ngoại tiếp tứ diện vuông ABCD. Gọi G là trọng tâm tam giác BCD ta có
Vì vậy
Chọn đáp án D.
Dấu bằng xảy ra khi và chỉ khi I G ⊥ B C D ⇔ B C D : 3 x + 4 z + 20 = 0 .
Chọn đáp án D.
Chọn C
Ta chia khối hộp chữ nhật ABCD.A’B’C’D’ thành các hình chóp có thể tích: