Kinh nghiệm dạy dạng toán Tính thể tích khối chóp_SKKN toán THPT

A. ĐẶT VẤN ĐỀ
I. LỜI MỞ ĐẦU.
Trong chương trình Hình học 12 thì phần thể tích khối đa diện, trong
đó có bài tốn tính thể tích khối chóp là một phần rất quan trọng. Các năm
gần đây, ở các đề thi tốt nghiệp THPT và các đề thi Đại học, Cao đẳng thường
xun có một câu về tính thể tích khối đa diện và chủ yếu là tính thể tích khối
chóp.
Tuy nhiên thời lượng học chương trình này lại rất ít. Ở chương trình
chuẩn chỉ có 2 tiết, chương trình nâng cao cũng chỉ có 3 tiết. Bên cạnh đó nội
dung trong sách giáo khoa chưa phân được các dạng tốn cụ thể . Chẳng hạn
để tính thể tích khối chóp, ở chương trình SGK nâng cao Hình học lớp 12, chỉ
đưa ra được một ví dụ minh họa đó là: “Tính thể tích của khối tứ diện đều có
cạnh bằng a”. SGK chỉ dừng lại ở ví dụ trên mà khơng có thêm bất cứ một ví
dụ nào khác, cũng như khơng nêu rõ các bước giải tốn khi mà hình chóp
khơng phải là hình chóp đều. Điều này đã gây khó khăn lớn với hầu hết học
sinh khi làm bài tập tính thể tích các khối chóp khác nhau.
II.THỰC TRẠNG CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU.
1.Thực trạng:
Thực tế, qua nhiều năm giảng dạy ở trường THPT Đặng Thai Mai, với
phần đa số là học sinh thuộc trung bình, tơi nhận thấy rằng phần lớn các em
đều không hứng thú học hình khơng gian trong đó có phần tính thể tích khối
chóp. Các em gần như bỏ qua phần này hoặc chỉ học mang tính chất đối phó.
Điều đó dẫn đến các em không đạt yêu cầu khi giải các bài tốn về thể tích
khối chóp.
2.Kết quả của thực trạng
Tơi đã cho tiến hành khảo sát ở ba lớp12 năm học 2009 - 2010: 12C1,
12C2, 12C3 tại trường THPT Đặng Thai Mai về bài tính thể tích khối chóp
ngay sau bài thể tích khối đa diện với bài tốn sau:
“Tính thể tích khối chóp S.ABC trong đó SA, AB, AC đơi một vng
góc và có độ dài đều bằng a”.

1


Kết quả thu được như sau:

Lớp

Sĩ số

Vẽ hình
đúng

Xác định
được đường
cao

Tính đúng
thể tích

Trình
bày
đúng

12C1

45

15(33,3%) 13(28,9%)

10(22,2%)

7 (15,6%)

12C2

47

11(23,4%) 9(19,1 %)

6(12,8%)

4 (8,5%)

12C3

43

12(27,9%) 7(16,2%)

5(11,6%)

3 (7 %)

Từ bảng trên ta thấy có đến hơn 67% khơng vẽ đúng hình, trên 71%
học sinh khơng xác định được đường cao của hình chóp, trên 77% khơng tính
được thể tích và trên 84% khơng biết trình bày hoặc lập luận chưa chính xác.
Từ thực trạng trên, để giúp các em có thể tiếp thu dễ dàng hơn các bài
tốn tính thể tích khối chóp, tơi đã tìm tịi, nghiên cứu, sắp xếp, phân loại các
dạng tốn tính thể tích khối chóp gần giống với các dạng tốn trong Đại số
qua sáng kiến kinh nghiệm :

“Một số phương pháp tính thể tích khối chóp”.
Với sáng kiến kinh nghiệm này tơi mong muốn rằng học sinh được
trang bị một cách tương đối đầy đủ và tồn diện về phương pháp tính tính thể
tích của khối chóp. Giúp học sinh để có một cái nhìn sâu hơn về bài tốn tính
thể tich khối chóp nói riêng và các bài tốn thể tích khối đa diện nói chung,
đáp ứng được yêu cầu ngày càng cao trong các kì thi tốt nghiệp THPT và
tuyển sinh Đại học, Cao đẳng.

B.GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ.
2


1.Cơ sở lí luận:
- Các tính chất của quan hệ vng góc, quan hệ song song trong khơng
gian, các cơng thức tính diện tích tam giác, tứ giác:
- Một số dạng tính thể tích khối chóp:
1
3

Dạng 1: Tính thể tích khối chóp dựa vào cơng thức V= B.h
( B là diện tích đáy, h là chiều cao)
Dạng 2: Tính thể tích khối chóp dựa vào tỉ lệ giữa các cạnh của nó
với các cạnh của khối chóp khác đã biết thể tích và cơng thức:
VSA ' B 'C ' SA '.SB '.SC '
=
VSABC
SA.SB.SC

(A’,B’,C’ lần lượt nằm trên các cạnh SA,SB,SC của hình chóp S.ABC)
Dạng 3: Tính thể tích khối chóp dựa vào phương pháp tọa độ và

ur ur ur
1 uu uu uu

cơng thức thể tích khối chóp ABCD: V=  AB, AC  . AD

3
2.Các biện pháp để tổ chức thực hiện:
Bài giảng được thực hiện qua các tiết dạy bồi dưỡng học sinh, tự chọn,
ôn tập hoặc phụ đạo nhằm khắc phục thời lượng hạn chế theo Phân phối
chương trình.
Cung cấp cho học sinh các dạng tốn tính thể tích khối chóp (phương
pháp, ví dụ minh họa và bài tập áp dụng giúp học sinh tự rèn luyện, ôn tập) :
1
3

Dạng 1: Tính thể tích khối chóp dựa vào cơng thức V= B.h

(1)

( B là diện tích đáy, h là chiều cao)
Dạng này được sử dụng ở các trường hợp sau:

Trường hợp 1: Khối chóp có cạnh bên nằm trên đường thẳng
vng góc với mặt phẳng chứa đa giác đáy.
Phương pháp:
3


- Xác định đường cao (chính là cạnh bên vng góc với đáy).
- Tính đường cao và diện tích đáy. Từ đó và áp dụng cơng thức (1)

để tính thể tích khối chóp.
Một số ví dụ minh họa .
Ví dụ 1: Cho hình chóp S.ABC trong đó SA vng góc với mặt phẳng
(ABC).SA=a, tam giác ABC vuông tại B và BA=BC= b. Tính thể tích khối
S
chóp S.ABC.
Lời giải:
Ta có SA ⊥ ( ABC ) nên SA

C

a

là đường cao của hình chóp S.ABC
S ABC

b

1
b2
= BA.BC =
2
2

A

b
B

1

3

1
3

1
2

1
6

Ta có thể tích khối chóp S.ABC là: V= SA.S ∆ABC = a. b 2 = ab 2 (đvtt)
Ví dụ 2: Cho hình chóp S.ABC trong đó SA vng góc với mặt phẳng
(ABC), SA=a, tam giác ABC có A= α và AB=b, AC=c. Tính thể tích khối
S
chóp S.ABC.
Lời giải:
Ta có SA ⊥ ( ABC ) nên SA
là đường cao của hình chóp S.ABC
S ABC =

C

a

1
bc sin α
AB. AC sin α =
.
2

2

S c

Thể tích khối chóp S.ABC là:
1
3

1
3

1
2

A

α

b

B

1
6

V = SA.S ∆ABC = a. bc sin α = abc sin α (đvtt)
Ví dụ 3: Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là Ahình vng cạnh bằng a,
D
0
SA vng góc với đáy.Góc giữa SC và đáy bằng 60 .Tính thể tích khối chóp

S.ABCD.
Lời giải:

B

C

4


Vì SA vng góc với mặt phẳng
(ABCD) nên SA là đường cao của hình
chóp S.ABCD.
Mặt khác AC= AB 2 + AC 2 = a 2
AC là hình chiếu vng góc của SC
trên mặt phẳng (ABCD) nên góc giữa SC
và mặt phẳng (ABCD) là góc SCA.
Suy ra SCA =600 và SA=AC.tanSCA= a 2 .tan600= a 6
Diện tích đáy ABCD bằng SABCD=AB2=a2.
Thể tích khối chóp S.ABCD bằng:

1
1
a3 6
2
V= SA.S ABCD = a 6.a =
3
3
3

(đvtt)
Bài tập áp dụng:
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật, SA vng góc
với mặt đáy.Tính thể tích khối chóp S.ABCD biết:
a) Cạnh AB= a, AD=2a, SA=3a.
b) Cạnh đáy AB=a 3 , AD=a, góc giữa AC với mặt phẳng (SBC) bằng 300.
Trường hợp 2: Khối chóp có hai mặt bên kề nhau cùng vng góc
với mặt đáy.
Phương pháp:
- Xác định đường cao .
(chính là cạnh chung của hai mặt bên cùng vng góc với mặt đáy).
- Tính đường cao và diện tích đáy.Từ đó và áp dụng cơng thức (1)
để tính thể tích khối chóp.
Một số ví dụ minh họa .

5


Ví dụ 4: Cho hình chóp S.ABCD có hai mặt bên (SAB), (SAD) vng góc
với đáy. SA =a, đáy ABCD là hình thoi cạnh a có góc A=120 0. Tính thể tích
khối chóp S.ABCD.
Lời giải:
Vì (SAB) và (SAD) cùng
vng góc với mặt phẳng (ABCD)
nên SA vng góc với mặt phẳng
(ABCD) hay SA là đường cao của
hình chóp S.ABCD.

S

A
B

Ta có SABCD=2SACD mà
D

C

1
1 a2 3 a2 3
S ABCD = DA.DC.sin D =
=
2
2 2
4
2
a 3
⇒ S ABCD =
2

Suy ra thể tích khối chóp S.ABCD
1
1 a 2 3 a3 3
V = SA.S ABCD = a.
=
3
3
4
12

(đvtt)

Ví dụ 5: Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là một hình vng cạnh a.
Các mặt phẳng (SAB) và (SAD) cùng vng góc với mặt đáy, cạnh bên SC
tạo với đáy một góc 300. Tính thể tích khối chóp
Lời giải:
Vì (SAB) và (SAD) cùng vng

S

góc với mặt phẳng (ABCD) nên SA
vng góc với mặt phẳng (ABCD) hay

A

D

SA là đường cao của hình chóp
Ta có: SABCD=AB2=a2,

B

C

AC= AB 2 + BC 2 = a 2 . SA ⊥ AC (vì SA ⊥ (ABCD) ), suy ra AC là hình chiếu
vng góc của SC xuống mặt phẳng (ABCD) nên góc SCA bằng 300.

6

Xét tam giác SAC vng tại A có SA=AC.tanSCA = a 2.tan 300 =
1
3

Suy ra thể tích khối chóp S.ABCD : V = SA.S ABCD =

a 6
3

1 a 6 2 a3 6
.a =
(đvtt)
3 3
9

Ví dụ 6: Cho hình chóp S.ABC có đáy ABC là một tam giác vng cân tại
B, AB=BC=2a. Các mặt phẳng (SAB), (SAC) cùng vng góc với mặt
phẳng(ABC).Gọi M là trung điểm của AB, mặt phẳng qua SM và song song
với BC, cắt AC tại N. Biết góc giữa hai mặt phẳng (SBC) và (ABC) bằng
600 . Tính thể tích khối chóp S.BCMN.
Lời giải:
Vì (SAB) và (SAD) cùng vng
S

góc với mặt phẳng (ABCD) nên SA vng
góc với mặt phẳng (ABCD) hay SA là
C

đường cao của hình chóp S.BCMN .

N

A

Vì AB ⊥ BC (giả thiết) nên
SB ⊥ BC (định lí ba đường vng góc)

M
B

Và góc giữa hai mặt phẳng (SBC) và (ABC) là góc SBA.
Suy ra SA=AB.tan SBA = 2a.tan600 = 2 3 a.
Mặt khác MN// BC nên MN là đường trung bình của tam giác ABC và
S BCMN =

3
3 1
3a 2
S ABC = . BA.BC =
4
4 2
2
1
3

Thể tích khối chóp S.BCMN: V= .SA.S BCMN = a 3 3 (đvtt)
Bài tập áp dụng:
Cho hình chóp S.ABC có đáy ABC là tam giác vuông cân tại B,
AC=a, hai mặt phẳng (SAC) và (SAB) cùng vng góc với đáy.Góc tạo bởi
SC và mặt đáy bằng 600.Tính thể tích khối chóp.

7


Trường hợp 3: Khối chóp có hai mặt phẳng đi qua đỉnh (khơng
chứa mặt bên) cùng vng góc với mặt phẳng chứa đa giác đáy.
Phương pháp:
- Xác định đường cao. (nằm trên giao tuyến của hai mặt phẳng
cùng vng góc với mặt đáy).
- Tính đường cao và diện tích đáy.Từ đó và áp dụng cơng thức
(1) để tính thể tích khối chóp.
Một số ví dụ minh họa .
Ví dụ 7: Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình thang vng tại A ,
AB=AD=2a, CD =a, góc giữa SC và (ABCD) bằng 600.Gọi I là trung điểm
cạnh AD. Biết hai mặt phẳng (SBI) và (SCI) cùng vng góc với đáy. Tính
thể tích khối chóp S.ABCD theo a.
Lời giải:
Vì (SBI) và (SCI) cùng vng góc với mặt phẳng (ABCD) nên SI vng
S

góc với mặt phẳng (ABCD) hay SI là
đường cao của hình chóp S.ABCD .
IC là hình chiếu vng góc của SC
Xuống mặt phẳng (ABCD) nên góc
I

giữa SC và mặt phẳng (ABCD) là góc SCI
=600.Theo định lí Pitago ta có:

B

A

600

C

D

0
IC = ID 2 + DC 2 = a 2 + a 2 = a 2 ⇒ SI=IC .tan SCI= a 2.tan 60 = a 6

Tứ giác ABCD là hình thang cân nên ta có
SABCD= S ABCD =

( AB + CD). AD (2a + a)2a
=
= 3a 2
2
2
1
3

1
3

Thể tích khối chóp S.ABCD: V= SI .S ABCD = .a 6.3a 2 = a 3 6 (đvtt)

8

Ví dụ 8: Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vng cạnh a .Gọi
M là trung điểm của AB, hai mặt phẳng (SMC) và (SMB) cùng vng góc
với mặt phẳng (ABCD). Góc giữa hai mặt phẳng (SBC) và (ABCD) bằng
450. Tính thể tích khối chóp S.ABCD theo a.
Lời giải:

S

Vì (SBI) và (SCI) cùng vng góc
với mặt phẳng (ABCD) nên SI vng
góc với mặt phẳng (ABCD) hay SI là

B

A

đường cao của hình chóp S.ABCD .

600

M

N

Gọi N là trung điểm của BC ta có
C

D

MN là đường trung bình của hình

vng ABCD nên MN ⊥ BC suy ra SN ⊥ BC và góc giữa hai mặt phẳng
(SBC) và (ABCD) là góc SNM= 450.
Ta có MN=a và SM=MN.tanSNM=a.tan450=a. SABCD=AB.AD=a2
1
a3
Thể tích khối chóp S.ABCD: V= SM .S ABCD =
(đvtt)
3
3

Ví dụ 9:
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình thoi cạnh a, góc
BAD=1200. Gọi O là giao điểm của AC và BD, hai mặt phẳng (SAC) và
(SBD) cùng vng góc với mặt phẳng (ABCD) .Góc giữa hai mặt phẳng SA
và (ABCD) bằng 600 . Tính thể tích khối chóp S.ABCD theo a.
Lời giải:
Vì (SAC) và (SBD) cùng vng góc với mặt phẳng (ABCD) nên SO vng
góc với mặt phẳng (ABCD) hay SO là đường cao của hình chóp S.ABCD
S

AO là hình chiếu vng góc của SA
xuống mặt phẳng (ABCD) nên
góc giữa SA và mặt phẳng (ABCD)
D

0

là góc SAO = 60 . Ta có OAB = 60

C

0
O
A

B

9


nên AO = AB.cos600 =
SO=AO.tan SAO=

a
và
2

a
a 3
tan 600 =
.
2
2

SABCD=AB.AD.sinBAD =a2.sin1200 =

a2 3
.

2

1
1 a 3 a 2 3 a3
.
=
Thể tích khối chóp S.ABCD: V= SO.S ABCD = .
(đvtt)
3
3 2
2
4

Bài tập áp dụng:
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vng cạnh a.Gọi M, N lần
lượt là trung điểm của AB và AD. H là giao điểm của CN và DM. Biết SH
vng góc với mặt phẳng (ABCD) và SH= a .Tính thể tích khối chóp
S.CDMN
Trường hợp 4: Khối chóp có một mặt bên vng góc với mặt đáy.
Phương pháp:
- Xác định đường cao (hạ từ đỉnh xuống cạnh đáy là giao giữa
mặt bên đó với mặt đáy ).
- Tính đường cao và diện tích đáy.Từ đó và áp dụng cơng thức
(1) để tính thể tích khối chóp.
Một số ví dụ minh họa .
Ví dụ 10: Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình thang cân có đáy
lớn là AB = 2a, AD =CD =a và hai mặt phẳng (SAB) và (ABCD) vng góc
với nhau, tam giác SAB đều. Tính thể tích khối chóp S.ABCD.
Lời giải:
Gọi H là trung điểm của AB khi đó SH ⊥ AB suy ra SH ⊥ (ABCD) hay

SH là đường cao của hình chóp.SH=SA.sin600= 2a.

3
= a 3 .Gọi K là hình
2

chiếu vng góc của D trên AB khi đó

10


2

a
a 3
KD = AD 2 − AK 2 = a 2 −   =
.
 ÷
2
2

1
3 3a 2
KD.( AB + CD ) =
SABCD=
2
4

Thể tích khối chóp S.ABCD:
1

3

1
3

V= .SH .S ABCD = .a 3.

3 3a 2 3a 3
=
(đvtt)
4
4

S

B

H

K

A

C

D

Ví dụ 11: Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vng cạnh 2a.
SA=a,SB= a 3 và mặt phẳng (SAB) vng góc với đáy. Gọi M, N lần lượt là
trung điểm của các cạnh AB, BC. Tính theo a thể tích khối chóp S.BMDN.

Lời giải:
Gọi H là hình chiếu của S trên AB ta có SH ⊥ (ABCD) hay SH là đường
cao của hình chóp S.BMDN.
S

Mặt khác tam giác SAB có
SA2 +SB2=AB2 (a2+3a2=4a2)
Nên vuông tại S suy ra
1
1
1
a 3
= 2 + 2 ⇒ SH =
.
2
SH
SA SB
2

A

H

M
N

1
2

SBMND= MN .DB = 2a 2

Thể tích khối chóp S.BMDN:
1
3

B

D

C

1 a 3
a3 3
.2a 2 =
(đvtt)
3 2
3

V= SH .S BMND = .

11


Ví dụ 12: Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vng cạnh 2a.
SA=SB và mặt phẳng (SAB) vng góc với đáy. Góc giữa SC và mặt đáy
bằng 450 . Tính theo a thể tích khối chóp S.ABCD.
Lời giải:
Gọi I là trung điểm của AB suy ra SI ⊥ AB và SI ⊥ (ABCD)
hay SI là đường cao của hình chóp S.ABCD.

S

Góc giữa SC và mặt phẳng (ABCD)
là góc SCI =450.
Xét tam giác vng SCI vng cân tại I

A

B

I

Có SI =IC= CB 2 + BI 2 = a 2 + a 2 = a 2 ,
SABCD=AB2=4a2
Thể tích khối chóp S.ABCD:

D

C

1
4a 3 2
V= SI .S ABCD =
(đvtt)
3
3

Bài tập áp dụng:
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật, mặt bên
(SAB) vng góc với đáy. Tính thể tích khối chóp S.ABCD biết
a) AB=2a, AD=2a, tam giác SAB đều.

b) AB=2a, AD=a và tam giác SAB cân tại S, góc giữa SC và mặt đáy
bằng 450.

Trường hợp 5: Khối chóp có một cạnh bên vng góc với hai
đường thẳng cắt nhau thuộc mặt đáy.
Phương pháp:
- Xác định đường cao (chính là cạnh bên đó ).
- Tính đường cao và diện tích đáy.Từ đó và áp dụng cơng thức (1)
để tính thể tích khối chóp.
Một số ví dụ minh họa .
12


Ví dụ 13: Cho hình chóp S.ABC trong đó SA, AB, AC đơi một vng góc,
SA=AB=AC=a. Tính thể tích khối chóp S.ABC.
Lời giải:
SA ⊥ AB
⇒ SA ⊥ ( ABC )
SA ⊥ AC

Ta có 

S

nên SA là đường cao của hình chóp S.ABC
S ABC =

1
a2
AB. AC =

2
2

a
C

Thể tích khối chóp S.ABC là:
1
3

1
3

1
2

a
A

1
6

V = SA.S ∆ABC = a. a 2 = a 3 (đvtt)

a
B

Ví dụ 14:

Cho hình chóp S.ABC trong đó SA, AB, AC đơi một vng góc, SA=a,

AB=AC= b. Tính thể tích khối chóp S.ABC.
S
Lời giải:
SA ⊥ AB
⇒ SA ⊥ ( ABC )
SA ⊥ AC

Ta có 

C

nên SA là đường cao của hình chóp S.ABC
S ∆ABC =

A

1
b2
AB. AC =
2
2

B

1
3

1
3

1
2

1
6

Thể tích khối chóp S.ABC là: VS.ABC= SA.S ∆ABC = a. b 2 = ab 2 (đvtt)
Bài tập áp dụng:
Cho hình chóp S.ABC trong đó SA,AB,AC đơi một vng góc, SA=a,
AB=b, AC=c.Tính thể tích khối chóp S.ABC.
Trường hợp 6: Khối chóp đa giác đều.
Phương pháp:
- Xác định đường cao (hạ từ đỉnh xuống tâm của đa giác đáy ).

13


- Tính đường cao và diện tích đáy.Từ đó và áp dụng cơng thức (1)
để tính thể tích khối chóp.
Một số ví dụ minh họa .
Ví dụ 15:
Cho hình chóp tam giác đều S.ABC biết cạnh bên bằng a 2 ,góc tạo bởi
cạnh bên và mặt đáy bằng 450. Tính theo a thể tích khối chóp S.ABC
Lời giải:
Gọi O là tâm của đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC, ta có SO ⊥ (ABC)
nên SO là đường cao của hình chóp. Xét tam giác SOA vng tại O có góc
giữa SA và mặt phẳng (ABC) là góc

S

SAO =450.Suy ra AO=SA.cosSAO=a ,
SO=SA.sin SAO=a. Gọi M là trung điểm
của BC ta có :
3
2

AM= AO =

3a
AM
, AB =
=a 3.
2
sin 600

1
2

SABC= AM .BC =

B

A

3 3a 2
4

M

O

C

1
3

Thể tích khối chóp S.ABCD: V= .SO.S ABC =

a

3

4

3

(đvtt)

Ví dụ 16:
Cho hình chóp tứ giác đều S.ABCD biết cạnh đáy bằng a, góc tạo bởi mặt
bên và mặt đáy bằng 600. Tính theo a thể tích khối chóp S.ABCD
Lời giải:
S
Gọi O là tâm hình vng ABCD, khi đó SO vng góc với mặt phẳng
(ABCD) hay SO là đường cao của hình chóp. Gọi M là trung điểm của

cạnh BC khi đó OM ⊥ BC và SM ⊥ BC, góc giữa mặt phẳng
D

(SBC) và mặt phẳng (ABCD) là
góc SMO =600.

C

M
O
A

B

14


Xét tam giác SOM vng tại O có
a
2

SO=OM.tan600= . 3 =

a 3
2

SABCD=AB2=a2.
1
3

Thể tích khối chóp S.ABCD: V= SO.S ABCD =

a3 3
(đvtt)
6

Bài tập áp dụng:
Cho khối chóp tứ giác đều S.ABCD có cạnh đáy bằng a, góc tạo bởi cạnh bên
và mặt đáy bằng 450. Tính theo a thể tích khối chóp S.ABCD.

Dạng 2: Tính thể tích khối chóp dựa vào tỉ lệ giữa các cạnh của nó
với các cạnh của khối chóp khác đã biết thể tích và cơng thức:
VSA ' B 'C ' SA '.SB '.SC '
=
VSABC
SA.SB.SC

(A’,B’,C’ lần lượt nằm trên các cạnh SA,SB,SC của hình chóp S.ABC)
Phương pháp:

- Tính thể tích khối chóp S.ABC
- Lập tỉ số các cạnh từ đó suy ra thể tích khối chóp S.A’B’C’.

Một số ví dụ minh họa .
Ví dụ 17:
A

Cho tứ diện ABCD có thể tích bằng V. Gọi B’ và D’ lần lượt là trung điểm
của AB và AD. Mặt phẳng (CB’D’) chia khối tứ diện thành hai phần. Tính thể
D
'
tích hai phần đó
B
'
Lời giải: Ta có

D
B

C

15


VAB 'CD ' AB '. AC. AD ' 1
1
=
= ⇒ VAB ' CD ' = V
VABCD
AB. AC. AD
4
4
1
3
⇒ VBCDD ' B ' = V − V = V
4
4

Ví dụ 18: Cho khối chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vng cạnh a. SA
vng góc với mặt đáy và SA =2a . Gọi B’,D’ lần lượt là hình chiếu của A
trên SB, SD. Mặt phẳng (AB’D’) cắt SC tại C’. Tính thể tích khối chóp
S.AB’C’D’
Lời giải: Ta có AB’ ⊥ SB và AB’ ⊥ CB (CB ⊥ (SAB) suy ra AB’ ⊥ SC
S

Tương tự AD’ ⊥ SC suy ra SC ⊥ AC’
Do tính đối xứng nên ta có

C'

D'

VS.AB’C’D’=2VS.AB’C’.Mặt khác
VS . AB 'C ' SB '.SC ' SB.SB ' SC.SC '
=
=
.
VSABC
SB.SC
SB 2
SC 2

B'
D
A

SA2 SA2 4a 2 .4a 2 8
= 2. 2 = 2 2 =
SB SC
5a .6a
15

O

1

3

1
3

1
2

VS.ABC= .SA.S ABC = .2a. a 2 =

C

B

8
Suy ra VS.AB’C’= VS . ABC mà
15
a3
3

nên thể tích khối chóp S.AB’C’D’ : V = 2.

8 a 3 16a 3
. =
(đvtt)
15 3
45

Bài tập áp dụng: Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình thoi cạnh
5 , đường chéo AC =4, đoạn thẳng SO= 2 2 (O là tâm của hình thoi) vng

góc với đáy.Gọi M là trung điểm của cạnh SC. Giả sử mặt phẳng (ABM) cắt
SD tại N. Tính thể tích khối chóp S.ABMN.

16


Dạng 3: Tính thể tích khối chóp dựa vào phương pháp tọa độ và
uu uu uu
ur ur ur

1
công thức thể tích khối chóp ABCD: V=  AB, AC  .AD



(2)

3

Phương pháp:

- Chọn hệ trục tọa độ Đề các vng góc Oxyz phù hợp
- Tọa độ hóa bài tốn.
- Áp dụng cơng thức (2) để tính thể tích khối chóp .

Một số ví dụ minh họa .
Ví dụ 19:
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật với AB=a, AD=a 2 ,
SA=a và SA vng góc với mặt phẳng (ABCD). Gọi M và N lần lượt là trung

điểm của AD và SC, I là giao điểm của BM và AC. Tính thể tich khối tứ diện
ANIB.
Lời giải:

E

Dựng hệ trục tọa độ Oxyz
Sao cho O trùng với A,Ox
Trùng với tia AD,Oy trùng

H

A

B

với tia AB,Oz trùng với tia
F

OS.
Trong hệ trục này ta có

G

D

C

A(0;0;0), D(a 2 ;0;0),
B(0;a;0), C(a 2 ;a;0), S(0;0;a). Khi đó M(

1
2

uu
ur

u
1 ur
2

MI= IB ⇒ IM = − IB ⇒ I (

a 2
a 2 a a
; ; ). Ta có
;0;0), N(
2
2 2 2

u u −a 3 a − a u u −a 2 a − a
ur
ur
a 3 a
; ;0) NA (
; − ; ), NB (
; ; )
2 3
2
2 2
2

2 2

u r −a 2 a −a
u
uu uu
ur ur
 a2
a2 2 
, NI (
; − ; ) ⇒  NA , NB  =  ;0;
÷

  2
2
6 2
2 ÷



Thể tích khối tứ diện ANIB :
17


V=

ur ur u
1  u u u u u r 1 − a 3 2 a 3 2 a 3 2
NA, NB  .NI =
+
=

(đvtt)
6
6 12
4
36

Ví dụ 20:
Cho hình lăng trụ đứng ABC.A’B’C’ có đáy ABC là tam giác vng tại B.
AB=a, AA’=2a, A’C=3a. Gọi M là trung điểm của A’C’ và I là giao điểm của
AM và AC. Tính thể tich khối tứ diện ABCI.
Lời giải: Xét hệ trục tọa độ Oxyz sao cho O trùng với B, Ox trùng với tia
BC, Oy trùng với tia BA,Oz trùng với tia BB’.Khi đó ta có A(0;a;0),
1
2

2
3

B(0;0;0),C(2a;0;0).Do A’M= AC ⇒ IH = AA ' =

4a
. Kẻ HN//BC và HP//AB
3

khi đó
1
2a
2
2a
2 a 2a 4 a

HN = BC =
, HP = AB =
⇒ I( ; ; )
3
3
3
3
3 3 3 A'
ur  2a a 4a  ur  2a 2a 4a 
u
u
⇒ IA  − ; ; − ÷, IB  − ; − ; − ÷,
3 
3
3 
 3 3
 3
ur  4a 2a 4a  ur ur  4a 2
u
u u
2a 2 
IC  ; − ; − ÷,  IA, IB  =  −
;0;
÷

3
3  
3 
 3
 3

C'
M

B'

Thể tích khối tứ diện ABCI:
V=

u u u
1  ur ur  ur 1 −16a 3 8a 3 4a 3
IA, IB  .IC =
−
=
(đvtt)
6
6 9
9
9

Bài tập áp dụng:

C

H
A

P
N
B

Cho hình lập phương ABCD.A’B’C’D’ cạnh a. M, N, P lần lượt là trung điểm
của các cạnh AB, AD và A’D’ . Tính theo a thể tích khối chóp C’.MNP

18


C.KẾT LUẬN
1.Kết quả nghiên cứu:
Sau khi áp dụng phương pháp trên vào ba lớp đã nêu, tôi đã cho học
sinh kiểm tra qua ba bài toán sau:
Bài 1(6 điểm): Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vng
cạnh a, hai mặt phẳng (SAC) và (SAD) cùng vng góc với đáy. Góc tạo bởi
(SCD) và mặt đáy bằng 600. Tính thể tích khối chóp.
Bài 2(4 điểm): Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình chữ
nhật, mặt bên (SAB)vng góc với đáy. Tính thể tích khối chóp S.ABCD biết
AB=2a, tam giác SAB cân tại S, góc giữa SC với mặt đáy bằng 600, khoảng
cách giữa AB và (SCD) bằng a 3 .
Kết quả thu được như sau
Lớp

Sĩ số

Điểm

Điểm

Điểm

Điểm

Điểm

9-10

7-8,5

5-6,5

3-4,5

0-2,5

12C1

45

5(11,1%) 23(51,1%) 16(35,6%)

1(2,2%)

0(0 %)

12C2

47

6(12,8%) 20(42,6%) 19(40,4%)

2(4,2%)

0(0 %)

12C3

43

4(9,3%)

2(4,7 %)

1(2,3 %)

17(39,5%) 9(20,9 %)

Kết quả cho thấy chất lượng từ trung bình trở lên đạt trên 97% trong đó
có trên 21% đạt khá giỏi. Như vậy có thể thấy hiệu quả rõ rệt khi thực hiện
phương pháp trên vào dạy học. Điều đặc biệt quan trọng hơn nữa mà phương

19


pháp đem lại đó là đã tạo được niềm tin ở bản thân, sự say mê và hứng thú rất
cao của các em khi giải các bài tốn tính thể tích khối chóp nói riêng và bài
tốn hình học khơng gian nói chung.
2.Ý kiến đề xuất:
- Với khả năng, kinh nghiệm của bản thân còn hạn chế, việc áp dụng
phương pháp cũng như hệ thống bài tập đưa ra ở trên chắc chắn sẽ
khơng tránh khỏi thiếu sót. Rất mong các đồng nghiệp cũng như quý vị
độc giả góp ý để SKKN này được hoàn thiện hơn .

D.TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Sách Hình học 12, sách Hinh học 12NC-NXB Giáo dục.
2. Sách Bài tập Hình học 12, sách Bài tập Hình học 12NC-NXB Giáo dục.
3. Đề Tuyển sinh Đại học, Cao Đẳng.
4. Một số phương pháp giải toán sơ cấp-NXB ĐHQG Hà Nội.

20


MỤC LỤC
Phần
A

Nội dung
ĐẶT VẤN ĐỀ
I. LỜI MỞ ĐẦU
II. THỰC TRẠNG CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1. Thực trạng
2. Kết quả của thực trạng
GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
1.Cơ sở lí luận
2.Các biện pháp để tổ chức thực hiện
Dạng 1: Tính thể tích khối chóp dựa vào cơng thức

Trang
1
1
1
1
1

3
3
3
3

1
3

V= B.h
Dạng 2: Tính thể tích khối chóp dựa vào tỉ lệ giữa các
cạnh của nó với các cạnh của khối chóp khác đã biết
thể tích.
B

15

VSA ' B ' C ' SA '.SB '.SC '
=
VSABC
SA.SB.SC

Dạng 3: Tính thể tích khối chóp dựa vào phương
pháp tọa độ và cơng thức thể tích khối chóp ABCD:

16

uu uu uu
ur ur ur

1

V=  AB, AC  . AD


3

C
D

KẾT LUẬN
TÀI LIỆU THAM KHẢO

19
20
21


22