(2,0 điểm) Một khối gỗ đặc có dạng hình chóp với đáy là hình chữ nhật, mặt bên là tam giác vuông cân có cạnh huyền bằng và nằm trong mặt phẳng vuông góc với mặt đáy, đồng thời tam giác là tam giác đều. a) Tính độ dài cạnh theo . b) Người ta muốn nối một sợi dây nằm trên bề mặt của khối gỗ từ trọng tâm tam giác đến trọng tâm tam giác . Tính độ dài ngắn nhất của sợi dây theo .

Đáp án chính thức: Tự luận
Hướng dẫn giải chi tiết
(AI giải đề cho tôi)
a) Vì SAB vuông cân tại S có cạnh huyền AB = 2a nên SA = SB = a√2, đường cao từ S xuống AB bằng a. Gọi H là trung điểm AB, do (SAB) ⊥ (ABCD) nên SH ⊥ (ABCD), SH = a. Tam giác SCD đều cạnh CD = AB = 2a nên SD = 2a. Tam giác AHD vuông tại A (vì AD ⊥ AB): HD² = AD² + AH² = AD² + a². Tam giác SHD vuông tại H: SD² = SH² + HD² ⟹ 4a² = a² + AD² + a² ⟹ AD² = 2a² ⟹ AD = a√2.

b) Đặt hệ trục: A(0;0;0), B(2a;0;0), D(0; a√2; 0), C(2a; a√2; 0), S(a; 0; a). Trọng tâm G₁ của SAB: (a; 0; a/3); trọng tâm G₂ của SCD: (5a/3; 2a√2/3; a/3). Sợi dây ngắn nhất trên bề mặt đi qua hai mặt (SAB) → (SAD) → (SCD) (hoặc đối xứng qua (SBC)). Cân bằng mặt phẳng (SAB) với (SAD) theo cạnh SA rồi với (SCD) theo cạnh SD: trong mặt phẳng đã trải phẳng, lấy S(0;0), A(a√2; 0), B(0; a√2) nên G₁ = (a√2/3; a√2/3); D = (a√2; −a√2) (trải sang phía đối diện qua SA); C là điểm dựng tam giác đều trên SD về phía đối diện A: C = a√2((1−√3)/2; −(1+√3)/2). Khi đó G₂ = (C + D)/3 = a√2/3·((3−√3)/2; −(3+√3)/2). Đoạn thẳng G₁G₂ cắt SA tại điểm thuộc đoạn SA và cắt SD tại điểm thuộc đoạn SD nên đường đi hợp lệ. Độ dài: ΔG = a√2/3·((1−√3)/2; −(5+√3)/2), nên d² = (2a²/9)·[(1−√3)² + (5+√3)²]/4 = (a²/18)(32 + 8√3) = 4a²(4+√3)/9. Vậy d = 2a√(4+√3)/3 ≈ 1,596a, nhỏ hơn phương án đi qua mặt đáy (cho a(√2 + 1/3 + √3/3) ≈ 2,324a). Kết quả trùng với đáp án nguồn: a) AD = a√2; b) 2a√(4+√3)/3.
Câu hỏi này trích từ đề thi chính thức:

Kỳ Thi Chọn Học Sinh Giỏi THPT Cấp Thành Phố 2026-2027 - Môn: Toán (Phổ Thông)

27 câu hỏi•Thời gian 150 phút•Chấm điểm & giải thích chi tiết
Làm trọn bộ đề thi này

Các câu hỏi khác trong đề (27 câu)

Xem toàn bộ đề →
Câu 1:Tính giới hạn L= x 3 x 2-9 x 2-4x+3 .
Xem →
Câu 2:Cho hình chóp S.ABC có đáy ABC là tam giác vuông tại B, AB=a, BC=a 3 . Cạnh bên SA (ABC) và SA=2a. Thể tích khối chóp S.ABC bằng:
Xem →
Câu 3:Đạo hàm của hàm số y= (x 2+1 ) là:
Xem →
Câu 4:Trong không gian Oxy, cho hai điểm A(1;2) và B(3;0). Tọa độ trung điểm I của đoạn thẳng AB là:
Xem →
Câu 5:Tập nghiệm S của bất phương trình 0,5 (2x-1) -1 là:
Xem →
Câu 6:Tiệm cận ngang của đồ thị hàm số y= 2x-5 3-x là đường thẳng có phương trình:
Xem →
Câu 7:Số nghiệm của phương trình 2x= 3 2 thuộc khoảng (0; ) là:
Xem →
Câu 8:Số điểm cực trị của đồ thị hàm số y=x 3+3 là:
Xem →
Câu 9:Cho cấp số nhân (u n) có số hạng đầu u 1=3 và công bội q=-2. Số hạng tổng quát u n (n N *) được tính bởi công thức nào sau đây?
Xem →
Câu 10:Chọn ngẫu nhiên 3 học sinh từ một nhóm gồm 5 học sinh nam và 4 học sinh nữ. Tính xác suất để chọn được ít nhất 1 học sinh nữ.
Xem →
Câu 11:Giá trị lớn nhất của hàm số f(x)=x 3-3x+5 trên đoạn [1;2] bằng.
Xem →
Câu 12:Khảo sát thời gian tập thể dục của một số học sinh khối 12 thu được mẫu số liệu ghép nhóm sau. Thời gian (phút) [0;20) [20;40) [40;60) [60;8
Xem →
Câu 13:Một doanh nghiệp kinh doanh một loại sản phẩm T được sản xuất trong nước. Qua nghiên cứu cho thấy rằng nếu chi phí sản xuất mỗi sản phẩm T l
Xem →
Câu 14:Cho hàm số f(x)= ax+b cx+d với a,b,c,d R . Biết giá trị lớn nhất của hàm số y=f(x) trên đoạn [0;2] bằng 1. Đồ thị hàm số y=f'(x) như hình bê
Xem →
Câu 15:Cho hình chóp S.ABCD có SA (ABCD) và đáy ABCD là hình thoi tâm O, cạnh AB=2, AC=2, SA=1. Gọi M là trung điểm của SD.
Xem →
(2,0 điểm) Một khối gỗ đặc có dạng hình chóp S.ABCD với đáy ABCD là... - Đáp Án & Lời Giải | dethichuan.com