CHƯƠNG I – BÀI 3 – THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN
A – CÔNG THỨC CƠ BẢN
I. TAM GIÁC
1. Tam giác thường:
1
1
abc
pr
① S ABC BC. AH AB. AC.sin A
2
2
4R
1
② S ABM S ACM S ABC
2
2
③ AG AM ( G là trọng tâm)
3
p ( p a)( p b)( p c )
A
G
AB 2 AC 2 BC 2
2
4
2
2
2
⑤ Định lí hàm số cosin: BC AB AC 2 AB. AC.cos A
a
b
c
2R
⑥ Định lí hàm số sin:
sin A sin B sin C
2. Tam giác đều ABC cạnh a :
A
④ Độ dài trung tuyến: AM 2
① S ABC
② AH
canh
4
2
3
a 3
4
B
H
M
C
a
canh � 3 a 3
2
2
C
B
H
A
2
a 3
③ AG AH
3
3
3. Tam giác ABC vuông tại a:
1
1
① S ABC AB. AC AH .BC
2
2
B
H
2
2
2
② BC AB AC
③ BA2 BH .BC
④ CA2 CH .CB
⑤ HA2 HB.HC
⑤ HA2 HB.HC
⑥ AH .BC AB. AC
C
1
1
1
1
HB AB 2
⑧
⑨ AM BC
2
2
2
2
AH
AB
AC
2
HC AC
AC
AB
AC
AB
⑩ sin B
⑪ cos B
⑫ tan B
⑬ cot B
BC
BC
AB
AC
4. Tam giác ABC vuông cân tại A
⑦
① BC AB 2 AC 2
② AB AC
BC
2
C
A
II. TỨ GIÁC
1. Hình bình hành:
Diện tích: S ABCD BC. AH AB. AD.sin A
2. Hình thoi:
B
H
D
C
AA
B
1
Diện tích: S ABCD AC.BD AB. AD.sin A
2
C
�
�
Đặc biệt: khi ABC 60�hoặc BAC 120�thì các tam giác ABC , ACD đều.
B
D
3. Hình chữ nhật:
S ABCD AB. AD
4. Hình vng:
2
Diện tích: S ABCD AB
A
D
A
D
B
C
B
C
A
Đường chéo: AC AB 2
( AD BC ). AH
2
III. CÁC HÌNH TRONG KHƠNG GIAN
5. Hình thang: S ABCD
1. Hình lăng trụ:
① Thể tích khối lăng trụ:
② Diện tích xung quanh:
③ Diện tích tồn phần:
B
D
H
C
V = Sđáy.Chiều cao
Sxq = Tổng diện tích các mặt bên
Stp = Sxq + S2đáy.
2. Hình chóp:
1
Sđáy.Chiều cao
3
② Diện tích xung quanh: Sxq = Tổng diện tích các mặt bên
③ Diện tích tồn phần:
Stp = Sxq + Sđáy.
B – ĐƯỜNG CAO TRONG HÌNH CHĨP VÀ LĂNG TRỤ
+ Đường cao hình chóp :
* Chóp có cạnh bên vng góc với đáy, đường cao chính là cạnh bên đó.
* Chóp có hai mặt bên vng góc với đáy, đường cao chính là giao tuyến của hai mặt bên
vng góc đáy.
* Chóp có mặt bên ( hoặc mặt phẳng có chứa đỉnh) vng góc với đáy, đường cao nằm
trong mặt bên (hoặc mặt phẳng có chứa đỉnh) vng góc với đáy tại giao tuyến.
* Chóp đều, đường cao là từ đỉnh đến tâm đa giác đáy.
* Chóp có hình chiếu vng góc của một đỉnh xuống mặt đáy thuộc một cạnh của mặt đáy,
đường cao là từ đỉnh tới hình chiếu.
D – CÁC DẠNG TỐN CẦN LƯU Ý
Dạng 1. Khối chóp có cạnh bên vng góc với đáy
1.1 Ví dụ minh họa
Ví dụ 1. Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vng cạnh a tâm O , SA vng góc với
đáy . Tính thể tích hình chóp S . ABCD trong các trường hợp sau :
a. SA a 7 .
b. Góc giữa SB và mp ABCD bằng 450 .
① Thể tích khối chóp:
c. tan DSC
V=
1
.
6
e. Cho d A, SBC
d. Góc giữa SBC và mp ABCD bằng 300 .
3 10a
.
10
f. Gọi M là điểm thuộc cạnh SA sao cho
g. d AD, SB
2 10a
.
10
i. d CD, SO
2 7a
.
7
SM 1
3 10a
. Biết d M , SCD
.
SA 3
20
4 21a
h. d AB, SC
S 21
Giải
a. SA a 7 .
D
A
B
C
1
1
a3 7
( đvtt).
V SA.S ABCD .a 7.a 2
3
3
3
b. Góc giữa SB và mp ABCD bằng 450 .
� 45
SB, ABCD SBA
tan 450
0
.
SA
� SA a .
AB
1
1
a3
2
( đvtt).
V SA.S ABCD .a.a
3
3
3
1
c. tan DSC .
6
CD AD
�
� CD SAD � CD SD .
�
CD SA
�
tan DSC
CD 1
� SD 6a ; SA SD 2 AB 2
SD 6
6a
2
a 2 35a .
1
1
a 3 35
( đvtt).
V SA.S ABCD .a 35.a 2
3
3
3
e. Cho d A, SBC
3 10a
.
10
�BC AB
� BC SAB � SBC SAB ;
�
CB SA
�
kẻ AK SB � AK SBC � d A, SBC AK .
1
1
1
1
1
1
2
� 2
� SA
2
2
2
AK
SA
AB
SA
AK
AB 2
3 10a
.a
AK . AB
10
3a .
9 2
AB 2 AK 2
2
a a
10
1
1
V SA.S ABCD .3a.a 2 a 3 ( đvtt).
3
3
f. Gọi M là điểm thuộc cạnh SA sao cho
SM 1
5 26a
. Biết d M , SCD
.
SA 3
78
�BC AB
� BC SAB � SBC SAB ;
�
CB SA
�
kẻ AK SB � AK SBC � d A, SBC AK .
d M , SCD
1
3 10a
3 10a
.
d A, SBC
� d A, SBC
2
20
10
1
1
1
1
1
1
2
� 2
� SA
2
2
2
AK
SA
AB
SA
AK
AB 2
1
1
V SA.S ABCD .3a.a 2 a 3 ( đvtt).
3
3
3 10a
.a
10
3a .
9 2
AB 2 AK 2
2
a a
10
AK . AB
g. d AD, SB
2 10a
.
10
�AB AD
� AD SAB , kẻ AH SB � AD SB . Vậy d AD, SB AH .
�
�AD SA
2 10a
.a
AH . AB
6
10
a.
2
2
3
4 2
AB AH
2
a a
10
1
1
1
1
1
1
2
� 2
� SA
2
2
2
AH
SA
AB
SA
AH
AB 2
1
1 6
6a 3
( đvtt).
V SA.S ABCD .
a.a 2
3
3 3
9
h. d AB, SC
4 21a
21
�AB / / CD
�
4 21a
.
�AB � SCD � AB / / SCD ; d AB, SC d AB, SCD d A, SCD
21
�
CD � SCD
�
CD AD
�
� CD SAD � SCD SAD ;
�
CD SA
�
kẻ AI SD � AI SCD � d A, SBC AI .
1
1
1
1
1
1
2
� 2 2
� SA
2
2
AI
SA
AD
SA
AI
AD 2
4 21a
.a
AI . AD
4 5
21
a.
2
2
5
16 2
AD AI
2
a a
21
1
1 4 5
4 5 3
V SA.S ABCD .
a.a 2
a ( đvtt).
3
3 5
15
2 7a
.
7
Gọi M là trung điểm O .
i. d CD, SO
�
OM / /CD
�
OM � SOM � CD / / SOM ;
�
�
CD � SOM
�
d CD, SO d CD, SOM d C , SOM d A, SOM .
OM / / CD
�
� OM SAD � SOM SAD .
Do �
CD SAD
�
Kẻ AH1 SM � AH1 SOM � d A, SOM AH1 .
1
1
1
1
1
1
2
� 2
� SA
2
2
2
AH1
SA
AM
SA
AH1
AM 2
1
1 2 3
2 3 3
V SA.S ABCD .
a.a 2
a ( đvtt).
3
3 3
9
2 7a
.a
2 3
7
a
3
4 2
AM 2 AH12
2
a a
7
AH1. AM
Ví dụ 2. Cho hình chóp S . ABC có đáy ABC là tam giác vuông tại B ; cạnh AB a ; BC a 3 , SA
vuông góc với đáy . Tính thể tích hình chóp S . ABC trong các trường hợp sau :
a. SA 2a .
b. Góc giữa SC và mp ABC bằng 450 .
c. Góc giữa SC và mp SAB bằng 450 .
d. Góc giữa SAC và mp SBC bằng 300 .
e. Cho d A, SBC
3 10a
.
10
Giải
a. SA 2a .
1
1
.a 2 a 3
( đvtt).
V SA.S ABCD .2a
3
3
2
3
b. Góc giữa SC và mp ABC bằng 450 .
� 45
SC , ABC SCA
0
.
0
AC AB 2 BC 2 2a ; tan 45
SA
� SA 2a .
AB
1
1
a 2 a3
( đvtt).
V SA.S ABCD .2a.
3
3
2
3
c. Góc giữa SC và mp SAB bằng 450 .
�BC AB
� BC SAB ; SC là hình chiếu của SB lên mặt phẳng SAB .
�
CB SA
�
� 45
SC , SAB SC , SB BSC
0
nên SB BC a 3 .
SA SB 2 AB 2 a 2
1
1
a 2 a3 2
( đvtt).
V SA.S ABCD .a 2.
3
3
2
6
d. Góc giữa SAC và mp SBC bằng 300 .
1.2 Bài tập tự luyện
1.3 Bài tập trắc nghiệm
Câu 1: [2H1-3]Cho hình chóp S . ABCD có đáy là hình vng cạnh a , SA vng góc với mặt đáy, SB
tạo với mặt phẳng SAD một góc bằng 30o . Tính thể tích V của khối chóp S . ABCD .
2a 3
A. V
.
3
B. V
a3 3
.
3
C. V 2a 3 3 .
Lời giải
Chọn B.
D. V
a3 3
.
6
�AB AD
� AB SAD nên SA là hình chiếu của SB lên mặt phẳng SAD .
�
�AB SA
� 300 ; tan 300 BA � SA a 3 .
SB, SAD BSA
SA
3
1
1
a 3
.
V SA.S ABCD .a 3.a 2
3
3
3
Câu 2:
[2H1-2] Cho hình chóp S . ABCD có đáy là hình vng cạnh a, SA vng góc với mặt đáy
, SD tạo với mặt phẳng SAB một góc bằng 30 . Tính thể tích V của khối chóp.
A.
6a 3
.
18
B.
3a 3 .
C.
6a 3
.
3
D.
3a 3
.
3
Lời giải
Chọn D.
� = 300
+ (�
SD, ( SAB ) ) = DSA
Xét trong tam giác vuông SAD :
SA =
DA
a
3a
=
=
0
tan 30
3
3
3
2
+ S ABCD = a
1
1 3a
a3 3
Thể tích V của khối chóp là VS . ABCD = SA.S ABCD = . .a 2 =
.
3
3 3
3
Câu 3:
Cho hình chóp tam giác có đường cao bằng 100cm và các cạnh đáy bằng 20cm , 21cm ,
29 cm . Thể tích của hình chóp đó bằng
A. 6000cm3 .
Chọn C.
B. 6213cm 3 .
C. 7000cm3 .
Hướng dẫn giải
D. 7000 2 cm 3 .
Diện tích mặt đáy: Sđáy
p p a p b p c 210 cm 2 . ( p là nửa chu vi tam giác
đáy).
1
1
3
Thể tích hình chóp: V .h.Sđáy .100.210 7000cm .
3
3
Câu 4: Cho hình chóp S . ABC có đáy tam giác đều và SA vng góc với đáy. Tính thể tích khối chóp
biết rằng AB a , SA 2a .
a3 3
a3 3
a3 3
a3 3
A.
.
B.
.
C.
.
D.
.
6
4
3
2
Hướng dẫn giải
Chọn A.
a2 3
Diện tích tam giác đáy
(đvdt).
4
1
1
a2 3 a3 3
Thể tích hình chóp: V .h.Sđáy .2a.
(đvtt).
3
3
4
6
Cho hình chóp S . ABC có đáy tam giác đều và SA vng góc với đáy. Biết thể tích khối chóp
bằng a 3 3 và AB 2a , tính theo a chiều cao của khối chóp.
A. a 3 .
B. a 2 3 .
C. 3a .
D. 3a 2 .
Hướng dẫn giải
Chọn C.
2
AB 2 3 2a 3
Diện tích mặt đáy: Sđáy
a 2 3.
4
4
3V
3.a 3 3
2
3a.
Chiều cao khối chóp: h
Sđáy
a 3
Câu 6: Cho hình chóp S . ABC có đáy tam giác vng cân tại B và SA vng góc với đáy. Biết thể
tích khối chóp bằng 3a 3 và SA 3a , tính độ dài theo a của AB .
A. a 6 .
B. a 2 .
C. a 3 .
D. 2a .
Hướng dẫn giải
Chọn A.
3V 3.3a 3
Diện tích mặt đáy: S ABC
3a 2 .
h
3a
Do ABC vuông cân tại B nên:
AB 2
AB 2
hay 3a 2
S ABC
� AB 2 6a 2 � AB a 6.
2
2
Câu 5:
Câu 7:
Cho hình chóp S . ABC với SA SB , SB SC , SC SA , SA a , SB b , SC c . Thể tích
của hình chóp bằng
1
A. abc .
3
B.
1
1
abc .
C. abc .
6
9
Hướng dẫn giải
D.
2
abc .
3
Chọn B.
Thể tích hình chóp: V
1
1
SA.SB.SC abc.
6
6
Cho hình chóp S . ABC có đáy ABC là tam giác đều cạnh a . SA ABC và SA a 3 . Thể
tích khối chóp S . ABC là
Câu 8:
3
A. 3a
4 .
3
B. a
4 .
3
C. 3a
8 .
Hướng dẫn giải
3
D. 3a
6 .
Chọn B.
a2 3
(đvdt).
4
1
a2 3 a3
Thể tích khối chóp: V .a 3.
(đvtt).
3
4
4
Diện tích mặt đáy
Câu 9:
Cho hình chóp S . ABC có đáy ABC là tam giác vuông tại B biết AB a AC 2a . SA
ABC
và SA a 3 . Thể tích khối chóp S . ABC là:
3
A. 3a
4 .
3
B. a
4 .
3
C. 3a
8 .
Hướng dẫn giải
Chọn D.
Tam giác ABC vuông tại B nên: BC
3
D. a
2 .
AC 2 AB 2 a 3.
1
1
a2 3
(đvdt).
AB.BC a.a 3
2
2
2
1
1
a2 3 a3
Thể tích khối chóp: V SA.S ABC .a 3.
(đvtt).
3
3
2
2
Câu 10: Khối chóp có diện tích đáy 4m 2 và chiều cao 1,5m có thể tích là:
A. 6 m3 .
B. 4,5m 3 .
C. 4m 3 .
Diện tích mặt đáy: S ABC
D. 2 m3 .
Hướng dẫn giải
Chọn D.
1
1
3
Thể tích khối chóp: V .h.Sđáy .1,5.4 2 m .
3
3
S
.
ABC
SA
SB
Câu 11: Cho hình chóp
với
, SB SC , SC SA . Biết độ dài SA , SB , SC lần lượt
bằng 3, 5, 6. Tính thể tích V của khối chóp S . ABC .
A. V 10 .
B. V 20 .
C. V 15 .
D. V 30 .
Hướng dẫn giải
Chọn C.
1
1
Vì SA SBC nên VS . ABC SA.S SBC SA.SB.SC 15 .
3
6
Câu 12: Cho hình chóp S . ABC có đáy là tam giác vuông cân tại C , cạnh SA vng góc với mặt đáy,
biết AB 2a , SB 3a . Gọi V là thể tích khối chóp S . ABC . Tính tỉ số
A.
8 3
.
3
B.
4 5
.
3
4 3
.
3
Hướng dẫn giải
C.
8V
.
a3
D.
8 5
.
3
Chọn D.
Vì tam giác ABC vng cân tại C
1
2
2
Nên S ABC AB a và SA SB 2 AB 2 a 5 .
4
1
a3 5
8V 8 5
Nên V SA.S ABC
do đó 3
.
3
3
a
3
Câu 13: Cho khối chóp S . ABC có SA ABC , tam giác ABC vuông tại B , AB a , AC a 3 .
Tính thể tích khối chóp S . ABC biết rằng SB a 5 .
A.
a 3 15
.
6
B.
a3 6
.
6
a3 2
.
3
Hướng dẫn giải
C.
D.
a3 6
.
4
Chọn C.
Vì tam giác ABC vng tại B
Nên BC AC 2 AB 2 a 2
� S ABC
1
a2 2
.
AB.BC
2
2
1
a3 2
Và SA SB 2 AB 2 2a nên VS . ABC SA.S ABC
.
3
3
Câu 14: [2H1-2] Cho hình chóp S . ABC có đáy là tam giác đều cạnh a , SA vuông góc với mặt phẳng
đáy, SA a, thể tích khối chóp đó bằng
A.
3a 3
.
4
B.
3a 3
.
6
C.
Lời giải
Chọn A.
Ta có S ABC
2
1
� a 3.
AB. AC.sinBAC
2
4
3a 3
.
12
D.
3a 3
.
3
1
3a 3
Do đó VS . ABC SA.S ABC
.
3
4
Dạng 2. Khối chóp có mặt bên vng góc với đáy
1.1 Ví dụ minh họa
Ví dụ 1. Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vng cạnh a tâm O , mặt phẳng SAB
vng góc với đáy, tam giác SAB là tam giác cân tại S . Tính thể tích hình chóp S.ABCD trong các
trường hợp sau :
0
0
a. SD, ABCD 30 .
b. SA, ABCD 45 .
c. SC, SAB 45 .
e. SCD , ABCD 30 .
d. SBC , ABCD 45 .
2a
f. d H , SCD
.
5
0
0
0
g. d H , SAD
2a
.
17
4a
i. d C, SAD
.
17
4a
k. d BC, SA
.
17
Giải :
�
SAB ABCD
�
SAB � ABCD AB
�
� SH ABCD .
�
�SH AB
�SH � SAB
�
h. d H , SBC
j. d AB, SC
2a
5
2a
17
.
.
0
a. SD, ABCD 30 .
� 30
.
SD, ABCD SD, HD SDH
0
S
2
a 5
�a �
HD 2 HA2 AD 2 � � a 2
2
�2 �
SH
a 5 3 a 15
.
� SH
.
HD
2 3
6
1
1 a 15 2 a 3 5
(đvtt).
V .SH .S ABCD .
.a
3
3 6
18
0
b. SA, ABCD 45
A
tan300
B
H
D
C
� 45 � SH AH a
SA, ABCD SAH
2
0
1
1 a 2 a3
(đvtt).
V .SH .S ABCD . .a
3
3 2
6
0
c. SC, SAB 45 .
�BC AB
� BC SAB ; SB là hình chiếu của SC lên mặt phẳng SAB .
�
CB SH
�
�
tan BSC
2
BC
1 � SB a ; SH SB 2 AH 2 a 2 a 3a .
SB
4
2
1
1 3a 2 a3 3
( đvtt).
V SA.S ABCD .
.a
3
3 2
6
SBC , ABCD 45 .
0
d.
AB BC .
�BC AB
� BC SAB � BC SB
�
CB SH
�
� 450
SBC , ABCD SB, AB SBA
�
tan BSC
.
2
BC
1 � SB a ; SH SB 2 AH 2 a 2 a 3a .
SB
4
2
1
1 3a 2 a3 3
( đvtt).
V SA.S ABCD .
.a
3
3 2
6
S
SCD , ABCD 30 .
0
e.
Gọi M là trung điểm CD .
CD HM
�
� CD SHM � CD SM
�
CD SH
�
� 300
SCD , ABCD SM ,HM SMH
�
tan BSC
A
B
D
H
M
C
SH
a 3
.
� SH
HM
3
1
1 a 3 2 a3 3
( đvtt).
V SA.S ABCD .
.a
3
3 3
9
f. d H , SCD
2a
5
S
CD HM
�
� CD SHM � SCD SHM
�
CD SH
�
Kẻ HK SM � HK SCD
d H , SCD HK
A
K
2a
5
B
1
1
1
1
1
1
�
� SH
2
2
2
2
2
HK
SH
HM
SH
HK
HM 2
H
M
C
2a
.a
HK .HM
5
2a
4 2
HM 2 HK 2
2
a a
5
1
1
2a 3
( đvtt).
V SA.S ABCD .2a.a 2
3
3
3
g. d H , SAD
D
S
2a
17
J
�BC AB
� BC SAB � SBC SAB
�
CB SH
�
Kẻ HJ SB � HJ SBC ; d H , SAD HJ
A
2a
17
B
D
H
C
1
1
1
1
1
1
�
� SH
2
2
2
2
2
HJ
SH
HB
SH
HJ
HB 2
HJ .HB
HB 2 HJ 2
1
1
4a 3
( đvtt).
V SA.S ABCD .4a.a 2
3
3
3
2a
h. d H , SBC
17
BC
AB
�
� BC SAB � SBC SAB
�
CB SH
�
S
Kẻ HJ SB � HJ SBC ; d H , SAD HJ
1
1
1
1
1
1
�
� SH
2
2
2
2
2
HJ
SH
HB
SH
HJ
HB 2
A
J
2a
D
H
B
C
17
HJ .HB
HB 2 HJ 2
1
1
4a 3
( đvtt).
V SA.S ABCD .4a.a 2
3
3
3
4a
i. d C, SAD
.
17
�BC AB
� BC SAB � SBC SAB
�
CB SH
�
2a
.a
17
4a
a2 4 2
a
4 17
2a
.a
17
4a
a2 4 2
a
4 17
S
J1
A
Kẻ HJ SB � HJ SBC ; d H , SAD HJ 1
�BC / / AD
�
�BC � SAD � BC / / SAD
�
�AD � SAD
B
H
C
� d BC , SAD d C , SAD d B, SAD 2d H , SAD
� d H , SBC
2a
17
D
4a
17
.
1
1
1
1
1
1
�
� SH
2
2
2
2
2
HJ
SH
HB
SH
HJ
HB 2
HJ .HB
HB 2 HJ 2
1
1
4a 3
( đvtt).
V SA.S ABCD .4a.a 2
3
3
3
2a
j. d AB, SC
.
5
�AB / / CD
�
CD � SAB � AB / / SCD
�
�
�AB � SAB
2a
.a
17
4a
a2 4 2
a
4 17
S
A
B
K1
H
D
M
C
� d AB, SC d AB, SCD d H , SCD
2a
.
5
CD HM
�
� CD SHM � SCD SHM
�
CD SH
�
Kẻ HK SM � HK SCD
d H , SCD HK
2a
5
.
1
1
1
1
1
1
�
� SH
2
2
2
2
2
HK1 SH
HM
SH
HK1 HM 2
2a
.a
HK .HM
5
2a
4
HM 2 HK12
a2 a2
5
1
1
2a 3
2
( đvtt).
V SA.S ABCD .2a.a
3
3
3
4a
k. d BC, SA
17
.
S
�BC AB
� BC SAB � SBC SAB
�
CB SH
�
J1
A
Kẻ HJ SB � HJ SBC ; d H , SAD HJ 1
�BC / / AD
�
�BC � SAD � BC / / SAD
�
�AD � SAD
B
D
H
C
� d BC , SA d BC , SAD d C , SAD d B, SAD 2d H , SAD
� d H , SBC
2a
17
4a
17
.
1
1
1
1
1
1
�
� SH
2
2
2
2
2
HJ
SH
HB
SH
HJ
HB 2
HJ .HB
HB 2 HJ 2
2a
.a
17
4a
a2 4 2
a
4 17
1
1
4a 3
( đvtt).
V SA.S ABCD .4a.a 2
3
3
3
1.2 Bài tập tự luyện
Câu 15: Hình chóp S.ABC có BC = 2a , đáyABC là tam giác vuông tạiC , SAB là tam giác vuông cân
tạiS và nằm trong mặt phẳng vng góc với mặt đáy. Gọi I là trung điểm cạnhAB .
a. Chứng minh rằng, đường thẳng SI ^ mp( ABC ) .
b. Biết mp( SAC ) hợp với mp( ABC ) một góc 600 . Tính thể tích khối chóp S.ABC .
Câu 16: Hình chóp S.ABC có đáy ABC là tam giác vng tại B , BA = 3a , BC = 4a ,
� = 300 . Tính thể tích khối chóp S.ABC và khoảng
( SBC ) ^ ( ABC ) . Biết SB = 2a 3, SBC
cách từ B đến mp( SAC ) .
Câu 17: Cho hình chóp S.ABC có đáyABC là tam giác vuông tại A , cho AB = a, AC = a 3 , mặt bên
SBC là tam giác đều và nằm trong mặt phẳng vng góc với mặt phẳng đáy. Tính thể tích của
khối chóp S.ABC .
Câu 18: Cho tứ diện ABCD có D ABC là tam giác đều, D BCD là tam giác vuông cân tại D . Mặt phẳng
( ABC )
vng góc với mặt phẳng mp( BCD ) vàAD hợp với mp( BCD ) một góc 600 . Tính thể
tích của khối tứ diện ABCD biếtAD = a .
Câu 19: Cho hình chóp S.ABC có đáyABC là tam giác vng tại B , có BC = a . Mặt bên ( SAC )
vng góc với mặt phẳng đáy, các mặt bên còn lại đều tạo với mặt phẳng đáy một góc 450 . Tính
thể tích khối chóp đã cho.
Câu 20: Cho hình chóp S.ABC có đáyABC là tam giác đều cạnh a , D SBC cân tạiS và nằm trong mặt
phẳng vng góc với mp( ABC ) . Tính thể tích của khối chóp S.ABC .
Câu 21: Cho hình chóp S.ABC có đáyABC là tam giác vng cân tại A vớiAB = AC = a . Biết rằng:
D SAB cân tại đỉnhS và nằm trong mặt phẳng vng góc với mp( ABC ) và mp( SAC ) hợp với
mp( ABC ) một góc 450 . Tính thể tích khối chóp S.ABC .
� = 900, ABC
� = 300, D SBC là tam giác đều cạnh a và
Câu 22: Cho hình chóp S.ABC có BAC
mp( SAB ) ^ mp( ABC ) . Tính thể tích khối chóp S.ABC .
Câu 23: Cho hình chóp S.ABC có đáyABC là tam giác đều, D SBC có đường caoSH = h và
mp(SBC ) vng góc với mp( ABC ) . Biết rằngSB hợp với mp( ABC ) một góc 300 .Tính thể
tích của khối chóp S.ABC .
Câu 24: Cho tứ diện ABCD có D ABC và D BCD là những tam giác đều lần lượt nằm trong hai mặt
phẳng vng góc với nhau. Cho AD = a , tính thể tích của khối tứ diện này.
Câu 25: Cho hình chóp S.ABCD có đáyABCD là hình vng. Mặt bênSAB là tam giác đều có đường
cao SH = h và đường cao này nằm trong mặt phẳng vng góc với mp( ABCD ) . Tính thể tích
khối chóp.
Câu 26: Cho hình chóp S.ABCD có đáyABCD là hình chữ nhật. Mặt bênSAB là tam giác đều cạnh là
a và nằm trong mặt phẳng vng góc với mp( ABCD ) . Biết mp( SAC ) hợp với mp( ABCD )
một góc bằng 300 . Tính thể tích khối chóp S.ABCD đã cho.
Câu 27: Cho hình chóp S.ABCD có đáyABCD là hình chữ nhật với
AB = 2a, BC = 4a,( SAB ) ^ ( ABCD ) . Hai mp( SBC ) và mp( SAD ) cùng hợp với
mp( ABCD ) một góc bằng 300 . Tính thể tích khối chóp.
Câu 28: Cho hình chóp S.ABCD có đáyABCD là hình thoi với AC = 2BD = 2a và D SAD vuông cân
tại đỉnh S và nằm trong mặt phẳng vng góc với mp( ABCD ) . Tính thể tích khối chóp
S.ABCD .
Câu 29: (C�- A.2010)
Cho hình chóp S.ABCD có đáyABCD là hình vng cạnh a , mp( SAB ) ^ mp( ABCD ) ,
SA = SB , góc giữa đường thẳngSC và mặt phẳng đáy bằng 450 . Tính theo a thể tích của khối
chóp S.ABCD .
1.3 Bài tập trắc nghiệm
Câu 1:
[2H1-2] Khối chóp S . ABCD có đáy là hình vng cạnh bằng 1, tam giác SAB đều và nằm
trong mặt phẳng vng góc với mặt phẳng ABCD . Thể tích khối chóp trên gần số nào sau
đây nhất?
A. 0,3 .
B. 0,5 .
C. 0, 4 .
D. 0, 2 .
Lời giải
Chọn A.
Gọi H là trung điểm AB � SH
Câu 2:
3
3
; S ABCD 1 � V
�0,3 .
2
6
[2H1-2] Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vng cạnh a . Mặt phẳng SAB
vng góc với đáy ABCD . Gọi H là trung điểm của AB , SH HC , SA AB . Gọi là
góc giữa đường thẳng SC và mặt phẳng ABCD . Giá trị của tan là:
A.
2
.
3
B.
1
.
2
C.
1
.
3
D.
2.
Lời giải
Chọn B.
2
a� a 3
Trong tam giác HBC vng tại B ta có: HC a �
SH ,
� �
2
�2 �
2
Trong tam giác SAH ta có SH SA2 AH 2 nên tam giác SAH vuông tại A .
Suy ra SA ABCD .
�
Dễ chứng minh SC , ABCD SC , AC SCA
Vậy tan
Câu 3:
SA
a
1
.
AC a 2
2
[2H1-4] Hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật với AB 3, BC 4 ; SC 5 .
Tam giác SAC nhọn và nằm trong mặt phẳng vuông góc với ABCD . Các mặt SAB và
SAC
tạo với nhau một góc và cos
A. 18 5 .
B. 15 29 .
3
. Tính thể tích khối chóp S . ABCD.
29
C. 16 .
D. 20 .
Lời giải
Chọn C.
Cách 1: Dùng phương pháp tọa độ.
Chọn hệ trục tọa độ Oxyz như hình vẽ với
�4 3
� �4 3
�
A 0, 0, 0 , B 0,3, 0 , C 4,3, 0 và H � x, x, 0 �
, S � x, x, 10 x x 2 �
, x AH
�5 5
� �5 5
�
Khi đó ta tính được :
uuu
r
uuu
r �4 3
12 �
� r
�
AB 0,3, 0 ; AS � x, x, 10 x x 2 �� n SAB �
3 10 x x 2 , 0, x �.
5 �
�5 5
�
�
uuur
uuu
r �4 3
� r
AC 4,3, 0 ; AS � x, x, 10 x x 2 �� n SAC 3 10 x x 2 , 4 10 x x 2 , 0 .
�5 5
�
Suy ra ta có phương trình
9 10 x x 2
3
� 9 x 2 340 x 2500 29 10 x � x 2
29
3 x 250 9 x 10 x
1
Vậy SH 4 � VS . ABCD .3.4.4 16 .
3
Cách 2: Giảm đỉnh – Đổi đỉnh.
Ta có VS . ABCD 2VS .BAC 2.VB.SAC .
Do mặt phẳng BAC SAC . Từ B kẻ BH AC � BH SAC .
12
Ta dễ dàng tính được BH
.
5
� 3 � tan BKH
� 2 5 � HK 18 5 .
Từ H kẻ HK SA � cos BKH
3
25
29
IC
AC
� IC 2 5 .
Ta có AKH : AIC �
KH AH
1
1
1 12
Suy ra S SAC CI . AC .2 5.2 5 10 � VB.SAC . .10 8 .
2
2
3 5
V
16
Vậy : S . ABCD
.
Câu 4:
Cho hình chóp S . ABC có đáy tam giác đều có I là trung điểm AB , biết SI vng góc với
mặt đáy. Tính thể tích khối chóp biết rằng AB a , SA 2a .
a3 3
a3 5
a3 3
a3 5
A.
.
B.
.
C.
.
D.
.
8
8
6
6
Hướng dẫn giải
Chọn A.
a2 3
Diện tích mặt đáy Sđáy
(đvdt).
4
AB a
.
Do I là trung điểm AB nên AI
2
2
SIA vuông tại I nên SI SA2 AI 2 4a 2
a 2 a 15
.
4
2
1
1 a 15 a 2 3 a 3 5
Vậy thể tích hình chóp là: V .SI .S ABC .
(đvtt).
.
3
3 2
4
8
Câu 30: Cho hình chóp S . ABC có đáy tam giác đều có I là trung điểm AB , biết SI vng góc với
a 7
a3 3
, VS . ABC
.
2
12
C. 2a .
Hướng dẫn giải
mặt đáy. Tính độ dài cạnh đáy biết SC
A. a .
B. 1 .
Chọn A.
Gọi b là cạnh tam giác ABC , ta có:
b2 3
(đvdt).
S ABC
4
ABC đều có CI là đường cao nên CI
SCI vng cân tại I nên:
b 3
.
2
7a 2 3b 2
7a 2 3b2
.
4
4
2
Ta có thể tích hình chóp:
1
Vchop SI .S ABC
3
SI SC 2 IC 2
a 3 3 1 7a 2 3b 2 b 2 3
�
.
.
12
3
2
4
� 2a 3 b 2 7a 2 3b 2 .
� 4a 6 b 4 7a 2 3b2 .
D. 3a .
� 4a 6 7a 2b4 3b6 0.
Thử đáp án, suy ra chọn b a.
Câu 31: Cho hình chóp S . ABC tam giác ABC vng tại B , BC a , AC 2a , tam giác SAB đều.
Hình chiếu của S lên mặt phẳng ABC trùng với trung điểm M của AC . Tính thể tích khối
chóp S . ABC .
A. V
a3 6
.
3
B. V
a3
.
3
C. V
a3
.
6
D. V
a3
.
6
Hướng dẫn giải
Chọn D.
Vì tam giác ABC vng tại B
nên AB AC 2 BC 2 a 3 do đó S ABC
a2 3
.
2
Vì tam giác SAB đều
Nên SA AB a 3 và AM
1
AC a
2
Suy ra SM SA2 AM 2 a 2 .
1
a3 6 a3
Vậy VSABC SM .S ABC
.
3
6
6
Câu 32: Cho hình chóp S . ABC có tam giác ABC là tam giác đều cạnh a . Hình chiếu vng góc của
S trên mặt phẳng
ABC
A.
ABC
là trung điểm của cạnh AB , góc tạo bởi cạnh SC và mặt phẳng
bằng 30o . Tính thể tích của khối chóp S . ABC .
a3 3
.
8
B.
a3
.
8
a3 3
.
4
Hướng dẫn giải
C.
Chọn D.
S
A
Ta có S ABC
H
C
a2 3
.
4
B
D.
a3 3
.
24
� 30o .
Gọi H là trung điểm AB thì SH ABC nên �
SC , ABC �
SC , HC SCH
a
a 3
o
nên SH HC.tan 30 .
2
2
3
1
a 3
Vậy VS . ABC SH .S ABC
.
3
24
Câu 33: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật, biết AB 2a , AD a . Hình chiếu
của S lên đáy là trung điểm H của cạnh AB ; góc tạo bởi SC và đáy là 45�
. Thể tích khối
chóp S . ABCD là:
Ta có HC
a3
2a 3
2a 3 2
B.
C.
3
3
3
Hướng dẫn giải:
Chọn A .
SH ABCD
�
�
�
Ta có:
�� SC ; HC SCH 45�.
SC
,
ABCD
45
�
�
A.
Ta có HC HB 2 BC 2 a 2 ,
� a 2 , S ABCD 2a 2 .
SH HC.tan SCH
D.
a3 3
2
S
H
A
B
45�
a
1
1
2 2a 3
Vậy VS . ABCD .SH .S ABCD .a 2.2a 2
D
2a
3
3
3
C
Câu 34: Cho khối chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật AD 2a, AB a . Gọi H là trung
điểm của AD , biết SH ABCD . Tính thể tích khối chóp biết SA a 5 .
2a 3
4a 3
4a 3 3
B.
C.
3
3
3
Hướng dẫn giải:
Chọn C .
Ta có H là trung điểm AD � AH a , SH SA2 AH 2 2a .
S ABCD 2a 2 .
A.
D.
2a 3 3
S3
a 5
H
A
3
D
a
1
1
4a
.
VS . ABCD .SH .S ABCD .2a.2a 2
2a
B
C
3
3
3
Câu 35: Cho khối chóp S . ABCD có đáy là hình vng cạnh 2a . Gọi H là trung điểm cạnh AB biết
SH ABCD . Tính thể tích khối chóp biết tam giác SAB đều.
a3
6
Hướng dẫn giải
Chọn B
A.
B.
4a 3 3
3
C.
2a 3 3
3
D.
a3
3
2
2
Ta có: S ABCD AB 4a
AB 3
a 3
2
1
4a 3 3
.
� VS . ABCD SH .S ABCD
3
3
Câu 36: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật, biết AB a ; AD a 3 . Hình chiếu
Tam giác SAB đều � SH
S lên đáy là trung điểm H cạnh AB ; góc tạo bởi SD và đáy là 60o . Thể tích của khối chóp
S . ABCD là:
A.
a 3 13
.
2
a3
.
2
Hướng dẫn giải:
B.
C.
a3 5
.
5
D. Đáp án khác.
Chọn A.
Ta có: SH ABCD nên HD là hình chiếu của SD lên
ABCD suy ra �
SDH 60o .
2
a�
Do HD AH 2 AD 2 �
� � a 3
�2 �
Khi đó: SH HD.tan 60o
2
a 13
2
a 39
2
Mà S ABCD AB. AD a 2 3
1
a3 13
Do đó: V S ABCD .SH
.
3
2
� 1200 . Mặt bên SAB
Câu 37: Cho hình chóp S . ABC có đáy là tam giác cân tại A , AB AC a , BAC
là tam giác đều và nằm trong mặt phẳng vng góc
với đáy. Tính theo a thể tích khối chóp S . ABC .
a3
A.
.
8
a3 .
B. 2a 3 .
C.
a3
.
2
Hướng dẫn giải
D.
Chọn A.
Gọi H là trung điểm đoạn AB . Tam giác SBA đều
cạnh a nên SH AB .
a 3
Lại có SAB ABC , SAB � ABC AB suy ra SH ABC , SH
.
2
1
1
1
VS . ABC SH .SABC SH . . AB. AC.sin120�.
3
3
2
3
a
VS . ABC .
8
Câu 38: Cho hình chóp S . ABC có đáy ABC là tam giác đều; mặt bên SAB nằm trong mặt phẳng vng
góc với mặt phẳng đáy và tam giác SAB vuông tại S , SA a 3, SB a . Tính thể tích khối
chóp S . ABC .
A. V
a3
.
4
B. V
a3
.
3
C. V
a3
.
6
D. V
a3
.
2
Hướng dẫn giải
Chọn D.
Goi H là hình chiếu vng góc của S trên đoạn AB .
Ta có SAB ABC , SAB � ABC AB suy ra
SH ABC .
Tam giác SAB vuông tại S , SA a 3, SB a nên
a 3
, AB 2a .
2
Tam giác ABC đều cạnh 2a nên SABC a 2 3 .
SH
1
a3
VS . ABC SH .SABC .
3
2
Câu 39: Cho hình chóp S . ABC có mặt phẳng
SAB vng
góc với mặt phẳng
ABC ,
�C�
SA AB a, AC 2a, AS
ABC 900 . Tính thể tích khối chóp S . ABC .
a3
a3
a3
a3 3
V
V
V
V
3 .
12 .
6 .
4 .
A.
B.
C.
D.
Câu 40: Cho hình chóp S . ABC có đáy tam giác đều cạnh a , biết rằng tam giác SAB đều và nằm trong
mặt phẳng vng góc với đáy. Tính thể tích khối chóp.
A.
a3
.
8
B.
a3 3
.
8
a3 3
.
6
Hướng dẫn giải
C.
Chọn A.
Gọi H là trung điểm AB , ta có SH AB
mà SAB ABC và SAB � ABC BC
nên SH ABC .
1
1 a 3 a2 3 a3
Khi đó, VS . ABC SH .S ABC .
.
.
3
3 2
4
8
Câu 41: Cho hình chóp S . ABC có đáy tam giác vng cân tại
C , biết rằng tam giác SAB đều, nằm trong mặt
phẳng vng góc với đáy và SC a 5 . Tính theo a
độ dài cạnh AB .
A. 5a.
B. 5a 5.
D.
a3 3
.
4
C. a 3.
D. a 5.
Hướng dẫn giải
Chọn D.
Gọi H là trung điểm AB � SH AB (Vì tam giác SAB đều)
Mà SAB ABC � SH ABC
Ta có: SH AB
CH
3
(Vì tam tam giác SAB đều)
2
S
1
AB ( Vì tam giác ABC vuông cân tại C )
2
2
2
2
2
Tam giác SHC vuông tại H � SC SH HC � 5Aa
3
1
2
AB 2 ABH
� AB a 5.
4
4
B
� 120�
Câu 42: Cho hình chóp S . ABC có đáy là tam giác cân tại A, AB AC a , BAC
. Mặt bên
SAB là tam giác đều và nằm trong mặt phẳng vng góc với đáy.
C Tính theo a thể tích khối
chóp S . ABC .
a3
A.
8
B. a 3
C.
a3
2
D. 2a 3 .
Giải:
Chọn A.
Gọi H là trung điểm cạnh AB suy ra
SH ABC .
Xét tam giác đều SBC ta có:
a 3
SH SB 2 BH 2
2
Thể tích khối chóp là:
1
1 1
VS . ABC S .h . AB. AC.sin120�
.SH
3
3 2
1 1
3 a 3 a3
. .a 2 . .
3 2
2 2
8
Câu 43: Cho hình chóp S . ABC có đáy ABC là tam
giác vng cân tại B , AB a . Gọi I là
trung điểm AC , tam giác SAC cân tại S và
nằm trong mặt phẳng vng góc với đáy.
S
Tính thể tích khối chóp S . ABC , biết góc giữa SB và mặt phẳng đáy bằng 45�
.
A.
a3 2
.
12
B.
a3 3
a3 2
.
C.
.
12
4
Hướng dẫn giải
D.
a3 3
.
4
Chọn A.
Vì tam giác SAC cân tại S , nằm trong mặt phẳng vng góc
A
với đáy và I là trung điểm AC nên SI ABC . Suy ra góc
B
I
C
giữa SB và mặt phẳng đáy là góc SBI . Theo giả thuyết ta có
� 45�. Ta có BI AC a 2 . Suy ra
SBI
2
2
� a 2 .tan 45� a 2 .
SI BI .tan SBI
2
2
1
1 a 2 1 2 a3 2
Thể tích của khối chóp S . ABC là VS . ABC .SI .S ABC .
.
. a
3
3 2 2
12
Câu 44: Cho tứ diện ABCD có ABC là tam giác đều cạnh a , BCD là tam giác vuông cân tại D ,
ABC
A.
BCD và AD hợp với BCD một góc 60o .Tính thể tích tứ diện ABCD
a3 3
.
9
B. 2a 2 3 .
a3 3
.
3
Hướng dẫn giải
C.
D.
a3 3
.
24
.
Chọn D.
Gọi H là đường cao kẻ từ A của ABC . Ta có AH
Do ABC BCD nên AH BCD .
AH
Xét tam giác vuông AHD :
HD
tan 60o
a 3
.
2
a 3
2 a ,.
2
3
Do BCD là tam giác vuông cân tại D nên BC a , DB DC
BC a 2
.
2
2
2
Do đó S BCD
1 �a 2 � a 2
.�
.
�
�
2 �
�2 � 4
1
1 a 3 a 2 a3 3
Vậy VABCD . AH .S BCD .
.
.
3
3 2 4
24
Câu 45: Hình chóp S . ABC có BC 2a , đáy ABC là tam giác vuông tại C , SAB là tam giác vuông cân
tại S và nằm trong mặt phẳng vng góc với mặt đáy. Biết mp SAC hợp với mp ABC
mp ABC một góc 60o . Tính thể tích khối chóp S . ABC .
A.
2a 3 3
.
3
B.
a3 6
.
3
2a 3 6
.
3
Hướng dẫn giải
C.
D.
a3 6
.
6
.
Chọn C.
Gọi H là chân đường cao của tam giác SAB , do SAB ABC nên SH ABC và.
�
� 60o .
SAC , ABC SFH
1
BC a , SH HF .tan 60o a 3 .
2
Do SAB là tam giác vuông cân tại S nên AB 2SH 2a 3 .
Ta có HF
Lúc đó AC AB 2 BC 2
2
2a 3 2a 2 a 2 .
2
1
1
AC.BC .2a 2.2a 2a 2 2 .
2
2
1
1
2a 3 6
Vậy VABCD SH .S ABC .a 3.2a 2 2
.
3
3
3
Câu 46: Cho hình chóp S . ABC có đáy ABC vng cân tại A với AB AC a biết tam giác SAB cân
Suy ra S ABC
tại S và nằm trong mặt phẳng vng góc với ABC ,mặt phẳng SAC hợp với ABC một
góc 45�
. Tính thể tích của S . ABC .
A.
a3
.
24
B. a 3 .
a3
.
6
Hướng dẫn giải
C.
D.
.
Chọn C.
a3
.
12
Gọi H là trung điểm của AB , tam giác SAB cân tại S và nằm trong mặt phẳng vuông góc với
ABC nên SH AB và SH ABC .
Ta có S ABC
a2
.
2
Dễ thấy SHA cân tại H nên SH AH
AB a
.
2
2
1
1 a 2 a a3
Vậy VSABC .S ABC .SH . . .
3
3 2 2 6
Câu 47: Cho hình chóp S . ABC có đáy ABC là tam giác vng cân tại B , có BC a ; Mặt bên SAC
vng góc với đáy, các mặt bên còn lại đều tạo với mặt đáy một góc 450 .Tính thể tích khối
chóp S . ABC
A.
a3
.
24
B.
a3
.
6
a3
.
12
Hướng dẫn giải
C.
D. a 3 .
Chọn B.
.
Kẻ SH AC , tam giác SAC nằm trong mặt phẳng vng góc với ABC nên SH ABC .
Ta có S ABC
a2
.
2
� SNH
� 45o nên HM HN SH a .
Kẻ HM AB , HN BC . Ta có SMH
2
2
3
1
1 a a a
Vậy VSABC .S ABC .SH . . .
3
3 2 2 6
Câu 48: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vng cạnh a . Mặt bên SAB là tam giác đều
và vng góc với đáy.Thể tích hình chóp S . ABCD là
A.
a3 3
.
2
Chọn D.
B.
a3 3
.
3
a3
.
3
Hướng dẫn giải
C.
D.
a3 3
.
6