Người ta cần trang trí một kim tự tháp hình chóp tứ giác đều cạnh bên bằng , góc bằng đường gấp khúc dây đèn led vòng quanh kim tự tháp . Trong đó điểm cố định và . Hỏi khi đó cần dùng ít nhất bao nhiêu mét dây đèn led để trang trí? (làm tròn đến hàng đơn vị)

Người ta cần trang trí một kim tự tháp hình chóp tứ giác đều cạnh bên bằng , góc bằng đường gấp khúc dây đèn led vòng quanh kim tự tháp . Trong đó điểm cố định và . Hỏi khi đó cần dùng ít nhất bao nhiêu mét dây đèn led để trang trí? (làm tròn đến hàng đơn vị)


Đáp án chính thức: 263
Hướng dẫn giải chi tiết
(AI giải đề cho tôi)
Hình chóp tứ giác đều có cạnh bên , góc , nên mỗi mặt bên là tam giác cân với góc ở đỉnh bằng .
Theo hình vẽ, đường gấp khúc đi từ đỉnh đáy , vòng quanh kim tự tháp qua các cạnh bên (mỗi cạnh bên bị cắt 2 lần, ứng với hai 'vòng' điểm ), rồi đến điểm cố định trên cạnh với , sau đó kết thúc tại .
**Phẳng hóa mặt bên:** Ta triển khai các mặt bên liên tiếp thành một hình quạt. Mỗi mặt tương ứng một góc tại . Đường gấp khúc ngắn nhất tương ứng với đoạn thẳng trong mặt phẳng triển khai.
Từ (trên tia , cách một khoảng ), đường dây vòng quanh qua các mặt và trở lại cạnh tại : phải đi qua mặt liên tiếp, nên tia (vị trí của sau khi triển khai) hợp với tia một góc bằng , với .
Độ dài đoạn thẳng theo định lý cosin:
Kiểm tra tính hợp lệ: đoạn thẳng này cắt lần lượt các tia tại các điểm có khoảng cách tới nhỏ hơn (ví dụ tại tia khoảng cách là ), nên toàn bộ đường nằm trên mặt bên của hình chóp — đường đi khả thi.
Tổng độ dài dây đèn:
Làm tròn đến hàng đơn vị: mét. Kết quả trùng với đáp án nguồn (263).
Hình chóp tứ giác đều có cạnh bên , góc , nên mỗi mặt bên là tam giác cân với góc ở đỉnh bằng .
Theo hình vẽ, đường gấp khúc đi từ đỉnh đáy , vòng quanh kim tự tháp qua các cạnh bên (mỗi cạnh bên bị cắt 2 lần, ứng với hai 'vòng' điểm ), rồi đến điểm cố định trên cạnh với , sau đó kết thúc tại .
**Phẳng hóa mặt bên:** Ta triển khai các mặt bên liên tiếp thành một hình quạt. Mỗi mặt tương ứng một góc tại . Đường gấp khúc ngắn nhất tương ứng với đoạn thẳng trong mặt phẳng triển khai.
Từ (trên tia , cách một khoảng ), đường dây vòng quanh qua các mặt và trở lại cạnh tại : phải đi qua mặt liên tiếp, nên tia (vị trí của sau khi triển khai) hợp với tia một góc bằng , với .
Độ dài đoạn thẳng theo định lý cosin:
Kiểm tra tính hợp lệ: đoạn thẳng này cắt lần lượt các tia tại các điểm có khoảng cách tới nhỏ hơn (ví dụ tại tia khoảng cách là ), nên toàn bộ đường nằm trên mặt bên của hình chóp — đường đi khả thi.
Tổng độ dài dây đèn:
Làm tròn đến hàng đơn vị: mét. Kết quả trùng với đáp án nguồn (263).