HÌNH HOC12(SGK)
GV VOÕ SÓ KHUAÂN
KHỐI ĐA DIỆN-THỂ TÍCH
(Những bi tập SGK)
Bài 1 : Hãy chia một khối tứ diện thành hai khối tứ diện sao cho tỉ số thể tích của hai
khối tứ diện này bằng một số k > 0 cho trước.
Giải
Xét khối tứ diện ABCD,lấy điểm E trên đoạn CD sao
A
cho CE = k.ED (k > 0).Khi đó mặt phẳng (AEB)
chia tứ diện ABCD thành hai khối tứ diện là
ABCE và ABDE.
Gọi h là chiều cao của tứ diện ABCD
h= d(A,(BCD) và d(B,CD) = m.Ta có :
1 1
3 2
1 1
Thể tích khối tứ diện ABDE là: V2 = h. m.DE
3 2
Thể tích khối tứ diện ABCE là: V1 = .h. m.CE
D
B
E
⇒ V1 = k.V2
C
.
=
2
3
2
o
H
A'
O
D'
Bài 3: Cho khối hộp ABCD.A’B’C’D’.Tính tỉ số thể tích của khối hộp đó và thể tích
của khối tứ diện ACB’D’.
D
C
A
Giải
Đặt S = SABCD và h = chiều cao của khối
hộp,suy ra thể tích của khối hộp :
V = Sh.
Chia khối hộp thành khối tứ diện ACB’D’và
4 khối chóp :A.A’B’D’,C.C’B’D’
C'
Do đó tỉ số thể tích của khối hộp đó và thể tích của khối tứ diện ACB’D’ bằng 3.
Bài 4: Thể tích của khối hộp ABCD.A’B’C’D’bằng V.Tính thể tích của khối
ACB’D’.
Giải
Chia khối hộp thành khối tứ diện ACB’D’ và
D
C
4 khối chóp: A.A’B’D’,C.C’B’D’
,B’.BAC ,D’.DAC (các khối chóp này đều có
chiều cao bằng nhau và băng chiều cao h của
A
khối hộp).
B
Ta có:
SA’B’D’ =SC’B’D’ = SBAC = SDAC = S/2
⇒VA.A’B’D’=VC.C’B’D’=VB’.BAC =VD’.DAC
D'
C'
11
1
1
Sh = Sh = V
32
6
6
1 1
⇒VACB’D’= V − 4 6 V ÷ = 3 V
Giải
Dựng hình hộp AEBF.MDNC (gọi là hình
hộp ngoại tiếp tứ diện).
Vì AEBF // MDNC nên chiều cao của hình hộp bằng d = d(AB,CD)
1
1
3
3
1 1
1
= . MN .CD.sin α .d = AB.CD.d sin α
3 2
6
Ta có : VABCD = V = SMDNC .d
2
HÌNH HOC12(SGK)
GV VOÕ SÓ KHUAÂN
Bài 6: Cho khối hộp ABCD.A’B’C’D’.Gọi E,F theo thứ tự là trung điểm các cạnh
BB’ và DD’.Mặt phẳng (CEF) chia khối hộp thành hai khối đa diện.Tính tỉ số thể tích
của 2 khối đa diện đó.
Giải
Gọi O là tâm hình hộp thì O cũng là tâm
Bài 7: Cho khối hộp ABCD.A’B’C’D’.
Chứng minh rằng 6 trung điểm của 6 cạnh
AB,BC,CC’,C’D’,D’A’ và A’A nằm trên
một mặt phẳng và mặt phẳng đó chia khối
hộp thành hai phần có thể tích bằng nhau.
N
D
C
E
A'
F
B'
K
D'
J
Giải
Tương tự bài 7
C'
Bài 8: Cho hình chóp tứ giác đều S.ABCD.
a) Biết AB= a và góc giữa mặt bên và đáy bằng α, tính thể tích khối chóp.
S
A
A
D
M
O
·
SCO
=ϕ
M
O
C
B
b) Ta có :
D
C
B
Vì BD ⊥ (SAC) ⇒ EF ⊥ (SAC) ⇒ EF ⊥ AM và EF
∆SAC đều nên :
AM = AC .
M
F
C
E
O
A
3
3 a 6
= a 2.
=
2
2
2
2
1
1 a 6 2a 2 a 3
= . AM .EF = .
.
=
2
2 2
3
AM = AC .
EF ⊥ (SAC) và AM⊂(SAC) ⇒ EF ⊥ AM (1)
∆SAC đều ⇒ SM ⊥AM (2)
Từ (1)và (2) ⇒ SM ⊥(AEMF)
1
3
Vậy: VS . AEMF = .SAEMF .SM
1 a 2 3 a 2 a3 6
= .
.
=
3 3
2
18
4
HÌNH HOC12(SGK)
GV VOÕ SÓ KHUAÂN
Bài 10: Cho hình chóp tứ giác đều S.ABCD có trung đoạn bằng 6 và góc giữa hai
mặt bên đối diện bằng 600 .Mặt phẳng () qua CD và vuông góc với mp(SAB),cắt
SA,SB lần lượt tại P1 và P.Tính thể tích của khối
chóp S.CDP1P .
S
= 60 0
AB
Ta có : (SAB) ∩ (α) = PP ⇒ PP//
1
1
⇒ CDP1P là một hình thang cân và EH là đường cao (H = SK ∩ P1P)
Vì hai mặt phẳng () và (SAB) vuông góc với nhau theo giao tuyến P1P
mà EH ⊥ P1P ⇒ EH ⊥ (SAB) ⇒ EH ⊥ SH (1)
Mặt khác: SH ⊥ P1P (2)
Từ (1) và (2) ⇒ SH ⊥ (CDP1P) và ∆SKE cân và có góc S bằng 600 nên là tam
giác đều ,suy ra H là trung điểm của SK.
Do đó :
P1P =
1
1
1
1
AB = KE = SE = .6 = 3
2
2
2
2
1
3
B
F
C
Giải
a) Bốn khối tứ diện đó là:
ADEF , ACEF ,BDEF ,CDEF
Mặt phẳng (ABF) chia khối tứ diện ABCD thành
hai khối tứ diện CABF và DABF có thể tích bằng
nhau (Vì F là trungđiểm của CD )
Mặt phẳng (CDE) chia mỗi khối tứ diện CABF và
DABF thành hai khối tứ diện có thể tích bằng nhau
(Vì E là trungđiểm của AB –BT1)
5
HÌNH HOC12(SGK)
GV VOÕ SÓ KHUAÂN
suy ra 4 khối tứ diện nói trên có thể tích bằng
nhau
b) Nếu ABCD là tứ diện đều thì nó nhận mp(ABF) và mp(CDE) làm các mặt phảng
đối xứng và phép đối xứng qua đường thẳng EF biến tứ diện ADEF thành BCEF .Suy
ra:
Khối tứ diện ADEF và ACEF bằng nhau (Vì chúng đối xứng qua mp(ABF))
Khối tứ diện ADEF và BDEF bằng nhau (Vì chúng đối xứng qua mp(CDE))
Khối tứ diện ADEF và BCEF bằng nhau (Vì chúng đối xứng qua trục EF)
Bài 12: Tính thể tích khối tứ diện đều cạnh a.
Giải
M
B
Bài 13:Cho hình chóp tam giác đều S.ABC.Biết
SA= b và góc giữa mặt bên và đáy bằng α.Tính thể tích khối chóp S.ABC.
Giải
Gọi M là trung điểm của BC và SO là đường cao của khối chóp
·
Ta có : SMO
= α và SA = b .Đặt BC = x
S
⇒ AM =
x 3
2
x 3
x 3
; AO = AM =
; OM =
2
3
3
6
∆SAO vuông nên :SO =SA - AO =
2
2
3 6
4 + tan 2 α
2
3
1
VS . ABC = .SABC .SO = 1 . x 3 x 3 .tan α = x .tan α
3 4
6
24
3
3
b 3.tan α
=
(4 + tan 2 α ) 4 + tan 2 α
6
HÌNH HOC12(SGK)
GV VOÕ SÓ KHUAÂN
Bài 14: Cho hình chóp tam giác đều S.ABC có chiều cao bằng h và góc ASB bằng
2α. Tính thể tích hình chóp.
Giải
Gọi K là trung điểm của AB và SO là đường cao
S
của khối chóp
·
Ta có : ASB
h = .cot α ÷ −
⇔
x
=
÷
3cot 2 α − 1
2
6 ÷
2
O
K
A
VS . ABC
1
1 x2 3
= .SABC .SO = .
.h
3
3 4
3
12h2
3h3
=
.h.
B
E
3 2
3
a 3
. 3=a
3
∆ADE vuông tại D nên:
DE = AE.sin600 =
a 3 3 3a
.
=
2
2
4
SAH và ADE là các nửa tam giác đều nên:
SA = 2AH ; AE = 2AD ;SD = SA –AD =
Vậy tỉ số thể tích của khối chóp S.DBC và S.ABC là:
VS .DBC SD SB SC SD 5a 3 2 a 3 5
=
=
=
GV VOÕ SÓ KHUAÂN
S
C
J
A
H
F
Bài 16: Cho hình chóp tam giác S.ABC có cạnh AB
= 5a,BC = 6a, CA = 7a.Các mặt bên
SAB,SBC,SCA tạo với đáy một góc 600 .Tính thể
tích của khối chóp đó .
Giải
Hạ SH ⊥(ABC) và HE⊥AB ; HF⊥BC ; HJ⊥CA.
·
·
·
Vì SEH
= SFH
= SJH
= 60o ⇒ HE = HF = HJ = r (bán
kính đường tròn nội tiếp tam giác ABC).
Áp dụng công thức Hê-rông: SABC = 6 6a2
S 2 6a
=
3 2
6
b)Ta có: BC⊥AB và BC⊥SA ⇒ BC⊥(SAB)
suy ra : AB’⊥BC
AB’⊥SB và AB’⊥BC ⇒ AB’⊥SC
AB’⊥SC và AC’⊥SC ⇒ SC⊥(AB’C’)
c) Ta có :
SC2 = SA2+AB2+BC2= 3a2 ⇒ SC = a 3 ,
B'
A
C
B
a
SB a 2
SA 2
a
AB ' =
=
; SC ' =
=
; B’C’2 = SB’2 – SC’2 =a2/6 ⇒ B ' C ' =
2
2
SC
6
Giải
Ta có: BA⊥CD và BA⊥CA ⇒ BA⊥(ADC)
suy ra : AB⊥CE
(1)
Mà BD⊥(CEF) ⇒ BD⊥CE (2)
Từ (1)và (2) suy ra:CE⊥(ABD)
⇒ CE⊥EF và CE⊥AD
1
a3
⇒ VD.CEF = .SCEF .DF=...=
3
36
D
F
E
C
B
A
Bài 19: Cho khối chóp S.ABC có đáy là tam
giác ABC vng cân ở C và
SA ⊥mp(ABC) ,SC = a.Hãy tìm góc giữa hai mặt phẳng (SCB) và (ABC) để thể tích
khối chóp lớn nhất.
Giải
Ta có: SA⊥(ABC) và BC⊥CA ⇒ BC⊥SC (theo định lý 3 đường vng góc)
·
π
2
2
π
>
0
Vì 0 < x < ⇒ cos x cos x +
÷
.
Gọ
i
α
là
gó
c
sao
cho
cos
α
=
,0
3
B
A
C
9
và
HÌNH HOC12(SGK)
GV VÕ SĨ KHUÂN
Bài 20: Cho khối chóp tứ giác đều S.ABCD có khoảng cách từ đỉnh A đến mp(SBC)
bằng 2a.Với giá trị nào của góc giữa mặt bên và mặt đáy khối chóp thì thể tích khối
chóp nhỏ nhất.
Giải
Gọi O là tâm của hình vng ABCD ⇒ SO ⊥ (ABCD); gọi E,H lần lượt là trung
điểm của AD và BC suy ra SE,SH là các trung đoạn của hình chóp
Vì AD // BC nên AD // (SBC) ⇒ d(A,(SBC)) = d(E,(SBC))
Dựng EK ⊥ SH thì EK ⊥ (SBC) (vì (SEK) ⊥ (SBC)) ⇒ EK = d(A,(SBC)) = 2a
·
Ta có: BC ⊥ SH và BC⊥OH suy ra góc giữa hai mp (SCB) và (ABC) là SHO
.
π
+ sin x ÷
= 3sin x
÷ 3 − sin x ÷
÷
3
K
2
π
+ sin x ÷
Vì 0 < x < ⇒ sin x
÷> 0 .
2
3
Gọi α là góc sao cho sinα =
D
2
π
,0 < α
và sinα =
nhất ⇔ x=α với 0 < α
A’O= AO.tan600 = a
b) BC⊥AO và BC⊥A’O ⇒ BC⊥AA’
c) Gọi H là trung điểm của AB ,ta có :
BA ⊥ HO và BA ⊥ A’O ⇒ BA ⊥ HA’
Sxq = 2SAA’B’B + SBB’C’C
Bài 23:Cho lăng trụ đứng tam giác ABC.A’B’C’có tất cả các cạnh đều bằng a.
a) Tính thể tích khối tứ diện A’BB’C
b) Mặt phẳng đi qua A’B’ và trọng tâm của tam giác ABC,cắt AC và BC lần lượt tại
E,F.Tính thể tích khối chóp C.A’B’FE
11
HÌNH HOC12(SGK)
GV VOÕ SÓ KHUAÂN
B
I
A
F
J
C
E
2
KJ = a
13
2
; SJKC = SIKC
12
3
3 2
6
2S
2a 3 a 3
2a 13
. Vậy: d (C; KJ ) = JKC =
=
=
KJ
13
3 4
6
2
3
2
1
1
:
=x;
0
cos30
2
2
x 3 3 x
AA ' = AK .tan 30 0 =
.
=
2
3
2
A'K =
A
K
B
C
Mà : SA’BC = 8 ⇔ (1/2)BC.A’K = 8
⇔ (1/2)x.x = 8 ⇔ x = 4
x2 3 x
Vậy: VABC.A'B'C' = SABC .AA' =
. =8 3
4 2
12
C'
A1 .ABC
A1 .BCC1B1
1
1
= a.S+ SBCC1B1 .d(A1 ,(BCC1B1 ))
3
3
1
1 1
= a.S+ . (b+c)BC.d(A1 ,(BCC1B1 ))
3
3 2
1
1
1
= a.S+ .(b+c).S= (a+b+c).S
3
3
3
Mặt khác: VA1B1C1 .A'B'C' =VABC.A'B'C'1 -VABC.A1B1C1
1
1
= S.h- (a+b+c).S = [(h-a)+(h-b)+(h-c)].S
3
13
HÌNH HOC12(SGK)
GV VOÕ SÓ KHUAÂN
Bài 27: Cho lăng trụ ABC.A’B’C’ có đáy tam giác ABC vuông cân cạnh huyền
· ' AB là góc nhọn ,góc giữa hai
AB = 2 .Cho biết (AA’B)⊥(ABC) , AA ' = 3 và A
0
mặt phẳng (A’AC) và (ABC) bằng 60 .Tính thể tích khối lăng trụ.
Giải
Dựng AK ⊥ AB và cùng với (AA’B)⊥(ABC)
B'
⇒ A’K ⊥ (ABC)
· ' AB là góc nhọn nên K thuộc tia AB
Vì A
Kẻ KM ⊥ AC thì A’M ⊥ AC
(theo định lý 3 đường vuông góc)
· ' MK = 60o
Vậy A
(góc giữa hai mặt phẳng (A’AC) và (ABC))
B
Đặt A’K = x ,ta có:
Trong ∆AA’K : AK = A ' A2 − A ' K 2 = 3 − x 2
A'
. 2
3 5
10
Bài 28: Cho lăng trụ đứng ABCD.A’B’C’D’ có đáy là hình bình hành góc A bằng
600 .Các đường chéo AC’ và DB’ lần lượt tạo với đáy những góc 450 và 600 .Tính thể
tích khối lăng trụ biết chiều cao của nó bằng 2.
Giải
C'
B'
Ta có:
· ' AC = 45o , B
· ' DB = 60o ;suy
C
BD = 2 cot 60o =
A'
D'
B
A
2
ra: AC = CC’=2 và
A
=A
14
HÌNH HOC12(SGK)
GV VOÕ SÓ KHUAÂN
Giải
Dựng AH⊥AC (1) (H∈AC) .Tam giác A’BD cân (do A’B=A’D )suy ra BD⊥A’O
Vậy BD⊥AC và BD⊥A’O ⇒ BD⊥(A’AO)⇒BD⊥A’H (2)
Từ (1) và (2) ⇒ A’H⊥(ABCD)
α
·
ϕ ,ta có hệ thức : cos α = cos ϕ .cos
Đặt : A'AO=
2
Thật vậy:
Kẻ A’K⊥AD thì HK⊥AK (theo định lý 3
C'
B'
đường vuông góc)
α AH AK AK
⇒ cos ϕ .cos =
=
= cos α
2
AA
'
2
2
C'
B'
Bài 30 :
Cho hộp ABCD.A’B’C’D’ có đáy là
hình chữ nhật và AB = 3; AD = 7 .Hai
mặt bên (ABB’A’) và (ADD’A’) lần
lượt tạo với đáy những góc 450 và 600 .
Tính thể tích khối lăng trụ biết cạnh
bên của nó bằng 1.
A'
D'
B
K
C
H
Giải
A
D
M
Dựng A’H⊥(ABCD) (H∈(ABCD)) và
7
Vậy: VABCD . A ' B 'C ' D ' = S ABCD . A ' H = AB. AD.x = ... = 3
15
HÌNH HOC12(SGK)
GV VOÕ SÓ KHUAÂN
Bài 31: Cho lăng trụ tam giác ABC.A1B1C1 có mặt bên ABB1A1 diện tích bằng
4.Khoảng cách giữa cạnh CC1 và mặt (ABB1A1) bằng 7.Tính thể tích khối lăng trụ.
A1
D1
B1
C1
A
B
D
Giải
Ta dựng khối hộp ABCD.A1B1C1D1
và đặt h = d((CDD1C1),(ABB1A1)) =
d(CC1,(ABB1A1)) = 7 .Khi đó:
12
3
3 4 12
V 7
⇒ 1=
V2 5
16
HÌNH HOC12(SGK)
GV VOÕ SÓ KHUAÂN
Bài 32
Bài 33
C
A
I
M
A
B
E'
Hình chóp C.A’B’C’ và hình lăng trụ ABC.A’B’C’ có đáy và chiều cao bằng nhau
1
3
1
3
2
3
nên: VC.A'B'C' = V ⇒ VC.ABB'A' =V- V= V
Do EF là đường trung bình của hình bình hành ABB’A’ nên diện tích ABEF bằng
1
2
1
3
nửa diện tích ABB’A’,suy ra: VC.ABFE = VC.ABB'A' = V
B'
A'
M
1
3
Vì EA’ là đường trung bình trong tam giác E’C’C
HÌNH HOC12(SGK)
GV VOÕ SÓ KHUAÂN
Bài 34:Cho lăng trụ tam giác đều ABC.A’B’C’.Gọi M là trung điểm của AA’.Mặt
phẳng đi qua M,B’,C chia khối lăng trụ thành hai phần.Tính tỉ số thể tích của hai
phần đó.
Giải
Mặt phẳng (MB’C) chia khối lăng trụ đều ABC.A’B’C’ thành hai khối chóp
C.MABB’
và B’.MA’C’C.Hai khối chóp này có chiều cao bằng nhau và có đáy là hai hình thang
vuông bằng nhau nên có thể tích bằng nhau
Bài 35: Cho lăng trụ tam giác đều ABC.A’B’C’có cạnh đáy bằng a,chiều cao bằng
h.Tính thể tích khối chóp A.BC’A’.
A
B
A
B
I
H
C
C
C2: VA.BC ' A ' = VB. AA 'C '
1
12
3a 2 h
= VB. AA 'C 'C =
VABC . A ' B 'C ' = ... =
2
23
12
Bài 36 :Cho hình chóp tam giác SABC. Trên 3 đường thẳng SA, SB, SC lấy 3 điểm
VSA 'B'C ' SA ' SB ' SC '
=
A’, B’, C’ khác với S. Chứng minh :
.
.
VSABC
SA SB SC
18
HÌNH HOC12(SGK)
GV VOÕ SÓ KHUAÂN
A
A'
C
h SA
V
SA ' SB ' SC '
1
1
.
.
VS . A ' B 'C ' = VA '.SB 'C ' = .S '.h ' và VS . ABC = VA.SBC = S .h ⇒ S . A ' B 'C ' =
VS . ABC
SA SB SC
3
3
Ta có:
Bài 37: Cho khối chóp S.ABCD có đáy là hình bình hành, Gọi M là trung điểm của
cạnh SC .Mặt phẳng (P) đi qua AM song song với BD chia khối chóp thành hai
phần.Tính tỉ số thể tích hai phần đó.
Giải
Gọi O là tâm của hình bình hành và G = AM∩SO thì G là trọng tâm của tam giác
SBD,suy ra:
SG 2
=
SO 3
Vì mp(P) //BD nên nó cắt mp(SBD) theo giao tuyến đi qua G và song song với
B’D’.Ta có:
S
SA SB SD 3 3 9 VS . ABCD 9
VS .MB ' D ' SM SB ' SD ' 1 2 2 2 VS .MB ' D ' 1
=
.
.
=
. = ⇒
=
VS .CBD
SC SB SD 2 3 3 9
VS . ABCD 9
Suy ra :
B
19
HÌNH HOC12(SGK)
GV VOÕ SÓ KHUAÂN
VS . AB ' MD ' VS . AB ' D ' + VS .MB ' D '
=
VS . ABCD
VS . ABCD
=
V
2 1 1
A
O
B
C
1
1
⇒ VS .BMN = VS . BCD = VS . ABCD
4
8
3
Vậy: VS . ABMN = VS . ANB + VS .BMN = .VS . ABCD
8
VS . ABMN
3
=
Do đó:
VS . ABMNCD 5
Bài 39: Cho khối tứ diện ABCD có thể tích V.Gọi B’,D’ lần lượt là trung điểm của
AB và AD.Mặt phẳng (CB’D’) chia khối tứ diện thành hai phần.Tính tỉ số thể tích cả
hai phần đó .
Giải
Ta có: SABD = 4SAB’D’
⇒ S BDD ' B ' = S ABD −
A
HÌNH HOC12(SGK)
GV VOÕ SÓ KHUAÂN
VC . AD ' B ' 1
=
VC .BDD ' B ' 3
Bài 40: Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình vuông cạnh a, SA vuông góc với mặt
phẳng đáy và SA = 2a. Gọi B’,D’ lần lượt là hình chiếu của A lên SB và SD.Mặt
phẳng (AB’D’) cắt SC tại C’.Tính thể tích của khối chóp S.AB’C’D’.
Giải
Ta có: CB ⊥AB’ (vì CB⊥(SAB)) và AB’⊥SB ⇒ AB’⊥SC
(1)
Tương tự: AD’⊥ SC (2)
S
(1) và (2) ⇒ SC ⊥ (AB’C’D’)⇒ SC ⊥ AC’
Mặt khác (SAC) là mặt phẳng đối xứng của hình
chóp S.ABCD nên :
C'
D'
VS.AB’C’D’ = 2VS.AB’C’
Ta có:
B'
A
D
SB'.SB SC'.SC SA 2 SA 2 4a2 4a2 8
=
45
15 3 45
Bài 41: Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình bình hành. Gọi B’,D’ lần lượt là trung
điểm của SB và SD.Mặt phẳng (AB’D’) cắt SC tại C’.Tính tỉ số thể tích của khối
chóp S.AB’C’D’và S.ABCD.
Giải
Gọi O là tâm hình bình hành và I là giao điểm của B’D’ với SO;suy ra I thuộc AC’và
B’D’// BD . Kẻ AC’’//AC’ ⇒ SC’ = C’C’’= C’’C
⇒
Ta có:
VS . AB ' C ' SA SB ' SC '
=
.
.
VS . ABC SA SB SC
SB ' SC ' 1 1 1
=
.
= . =
SB SC 2 3 6
S
C'
SC ' 1
=
SC 3
VS . ABCD 12
VS.AB'C'D' VS.AB'C' +VS.AC'D' 1
=
=
Vậy:
VS.ABCD
VS.ABCD
6
Bài 42:Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình chữ nhật, SA vuông góc với mặt
phẳng đáy.Mặt phẳng () đi qua A vuông góc với cạnh SC cắt SB,SC,SD lần lượt
tại B’,C’D’.
a) Chứng minh rằng tứ giác AB’C’D’ có hai góc đối diện vuông
b) Giả sử góc cạnh SC và mặt bên (SAB) bằng x. Tính tỉ số thể tích của khối
chóp S.AB’C’D’và S.ABCD theo x biết rằng AB = BC.
Tương tự :
ÔN
Bài 1:Cho hình chóp tam giác S.ABC có đáy ABC là tam giác đều cạnh a.
SA = h và SA ⊥ (ABC).Gọi H,I lần lượt là trực tâm của tam giác ABC và SBC
a)Chứng minh IH⊥(SBC).
b)Tính thể tích tứ diện IHBC theo a và h.
Giải
a)Gọi E là trung điểm của BCsuy ra:I∈SE; H∈AE
Vì :CB ⊥ (SAE) ⇒ CB ⊥IH
S
Ta có: BH ⊥ AC và BH ⊥ SA ⇒ BH ⊥(SAC)
suy ra: BH ⊥SC (1)
Mà : BI ⊥ SC (2)
F
(1) và (2) suy ra: SC ⊥ (BIH) ⇒ SC ⊥ IH
1
1 1
a4 h 3
Vậy: VH.IBC = .SIBC .IH= . IE.BC.IH=...=
3
3 2
36(4h 2 +3a2 )
22
HÌNH HOC12(SGK)
GV VOÕ SÓ KHUAÂN
Bài 2 :Cho khối hộp ABCD.A’B’C’D’ có các cạnh bằng a và ba góc ở đỉnh A đều
bằng 600 .Tính thể tích khối hộp theo a .
Giải
Dựng A’H ⊥ (ABCD)
và HF ⊥ AD và HE ⊥ AB (như hình vẽ).
Theo định lý 3 đường vuông góc suy ra: AD ⊥ A’F và AB ⊥ A’E
Ta có : HE = HF (Vì ∆A’AE = ∆A’AF ) suy ra H thuộc đường phân giác của góc
BAD ,hơn nữa ABCD là hình thoi nên H∈AC
Vì ∆A’AE là nửa tam giác đều nên :
a
a 3
D'
C'
AE =
F
A
2
a2 3 a2 3
và S ABCD = 2 S ABD = 2.
=
4
2
Vậy: VABCD.A'B'C'D' =SABCD .A'H
a3 2
= ... =
2
Bài 3 : Cho khối lăng trụ tam giác ABC.A’B’C’ có thể tích bằng V và M là trung
điểm của cạnh bên AA’.Cắt khối lăng trụ bằng hai mặt phẳng (MBC) và (MB’C’) ta
được ba khối chóp đỉnh M.
a) Kể tên ba khối chóp đó
b) Tính thể tích ba khối chóp nói trên theo V
A
M
C
Giải
a) Ba khối chóp đó là: M.ABC ; M.BB’C’C ;
M.A’B’C’
GV VOÕ SÓ KHUAÂN
Bài 4 : Cho khối lập phương ABCD.A’B’C’D’ có cạnh bằng a .
a) Chứng minh tứ diện ACB’D’ là tứ diện đều
b) Chứng minh rằng 4 khối tứ diện sau đây có thể tích bằng nhau:
D’DAC,B’ABC,AA’B’D’,CC’B’D’.Hãy tính thể tích khối mỗi khối đó theo a .
A
D
B
C
A'
Giải
Bốn khối tứ diện
D’DAC,B’ABC,AA’B’D’,CC’B’D’là bốn
khối chóp tam giác
D’.DAC,B’.ABC,A.A’B’D’,C.C’B’D’
D'
B'
C'
Bài 5 :Cho khối chóp S.ABC có đường cao
H
A
B
I
b) c)
VS.AHK
VS.ABC
1 SH .SC 1
SA2
2
= .
=
.
=
..
=
2 SC 2
2 SA2 + AC 2
7
C
24
HÌNH HOC12(SGK)
a) VC . AA ' B = VA '. ABC = .S ABC . AA ' = ... = a3
C'
A'
N
M
B
A
I
b) Ta có: CB ⊥ AB và CB ⊥ AA’ ⇒ CB ⊥ (A’AB) ⇒
CB ⊥ AN (1)
Theo giả thiết : CA’⊥ (AMN) ⇒ CA’⊥ AN (2)
Từ (1) và (2): AN ⊥ (CBA’) ⇒ AN ⊥ A’B
C
c) Ta có: VA’AMN = VM.AA’N
= VM.AA’B (Vì NB // AA’⇒ d(N,AA’) = d(B,AA’))
= VC.AA’B (Vì MC // (AA’B) ⇒ d(M,(AA’B)) = d(C,(AA’B))
1
1 1
3
= .S AA ' B .CB = . a.3a.2a = a
3
3 2