Một cái bánh có dạng hình chóp, đáy là hình vuông (minh họa như hình vẽ). Giả sử đỉnh của bánh là , đáy là hình vuông tâm cạnh , . Gọi điểm tùy ý trên đoạn với , . Người ta cắt cái bánh bằng dao với mặt cắt là mặt phẳng đi qua , song song với và , cắt , , lần lượt tại , , . Cho . Tìm để diện tích tứ giác lớn nhất (kết quả cuối cùng làm tròn đến hàng phần chục).

Một cái bánh có dạng hình chóp, đáy là hình vuông (minh họa như hình vẽ). Giả sử đỉnh của bánh là , đáy là hình vuông tâm cạnh , . Gọi điểm tùy ý trên đoạn với , . Người ta cắt cái bánh bằng dao với mặt cắt là mặt phẳng đi qua , song song với và , cắt , , lần lượt tại , , . Cho . Tìm để diện tích tứ giác lớn nhất (kết quả cuối cùng làm tròn đến hàng phần chục).


Đáp án chính thức: Tự luận
Hướng dẫn giải chi tiết
(AI giải đề cho tôi)
Đặt hệ tọa độ: , , , , , (vì nên nằm trên mặt phẳng trung trực của , tức là mặt phẳng chứa đường chéo ), với .
Vì , nên đặt , khi đó .
Mặt phẳng đi qua , song song với (chỉ hướng ) và (chỉ hướng ). Mọi điểm của có dạng .
• Giao với : . So sánh : ; cộng hai phương trình theo ta được . Vậy , tức .
• Giao với : . Từ : ; cộng phương trình theo : . Vậy .
• Giao với (): , kết hợp cho , suy ra .
Do đó:
Vậy là hình bình hành. Hơn nữa nên , tức là hình **chữ nhật** với
Hàm đạt max bằng tại (khi đó diện tích lớn nhất ).
Suy ra .
Vậy để diện tích tứ giác lớn nhất.
Đặt hệ tọa độ: , , , , , (vì nên nằm trên mặt phẳng trung trực của , tức là mặt phẳng chứa đường chéo ), với .
Vì , nên đặt , khi đó .
Mặt phẳng đi qua , song song với (chỉ hướng ) và (chỉ hướng ). Mọi điểm của có dạng .
• Giao với : . So sánh : ; cộng hai phương trình theo ta được . Vậy , tức .
• Giao với : . Từ : ; cộng phương trình theo : . Vậy .
• Giao với (): , kết hợp cho , suy ra .
Do đó:
Vậy là hình bình hành. Hơn nữa nên , tức là hình **chữ nhật** với
Hàm đạt max bằng tại (khi đó diện tích lớn nhất ).
Suy ra .
Vậy để diện tích tứ giác lớn nhất.