25 BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN –
CÓ LỜI GIẢI CHI TIẾT
MỨC ĐỘ 2: THÔNG HIỂU - ĐỀ SỐ 3
CHUYÊN ĐỀ: HÌNH HỌC KHÔNG GIAN
Câu 1: Cho khối lăng trụ đứng ABC.A'B'C’ có đáy là tam giác cân ABC với
AB AC 2 x, BAC 1200 , mặt phẳng AB ' C ' tạo với đáy một góc 300. Tính thể tích V của
khối lăng trụ đã cho?
4 x3
.
A. V
3
9x3
.
B. V
8
3x 3
.
C. V
16
D. V x 3.
Câu 2: Cho lăng trụ đứng ABC.A'B'C' có đáy là một tam giác vuông tại A, ACB 600 ,
AC a, AA' 2 a . Thể tích khối lăng trụ theo a là
A. a3 3.
B.
a3 6
.
2
C.
a3 3
.
3
D.
a3 2
.
3
Câu 3: Cho mặt cầu (S) bán kính R = 5 cm. Mặt phẳng (P) cắt mặt cầu (S) theo giao tuyến là
đường tròn (C) có chu vi bằng 8cm. Bốn điểm A, B, C, D thay đổi sao cho A, B, C thuộc
đường tròn (C), điểm D thuộc (S) (không thuộc đường tròn (C)) và tam giác ABC là tam giác
đều. Tính thể tích lớn nhất của tứ diện ABCD.
A. 32 3cm3.
B. 60 3cm3.
C. 20 3cm3.
D. 96 3cm3.
Câu 4: Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình thang vuông tại A và B. Hình chiếu vuông góc
của S trên mặt đáy (ABCD) trùng với trung điểm AB. Biết AB a, BC 2 a, BD a 10. Góc
giữa mặt phẳng (SBD) và mặt đáy là 600. Tính thể tích V của khối chóp S.ABCD theo a.
A. V
30a3
.
4
B. V
30a3
.
12
C. V
30a3
.
8
D. V
3 30a3
.
8
Câu 5: Cho khối lăng trụ đứng ABC.A'B'C' có BB ' a,
đáy ABC là tam giác vuông cân tại B và AC a 2 (tham
khảo hình vẽ bên). Tính thể tích V của khối lăng trụ đã cho.
A. V a3.
B. V
a3
.
6
a3
.
3
D. V
a3
.
2
C. V
1
Câu 6: Cho khối chóp tứ giác đều có cạnh đáy bằng a, cạnh bên gấp hai lần cạnh đáy. Tính thể
tích V của khối chóp đã cho.
14 a3
.
A. V
6
14 a3
.
B. V
2
2 a3
.
C. V
2
2 a3
.
D. V
6
Câu 7: Cho khối chóp SABC có thể tích V. Các điểm A’, B’, C’ tương ứng là trung điểm các
cạnh SA, SB, SC. Thể tích khối chóp SA’B’C’ bằng:
A.
V
.
8
B.
V
.
4
C.
V
.
2
D.
V
.
16
Câu 8: Cho hình chóp S.ABC có đáy là ABC vuông cân ở B, AC a 2, SA a và
SA ABC . Goi G là trọng tâm SBC, một mặt phẳng đi qua AG và song song với BC
cắt SC, SB lần lượt tại M, N. Thể tích khối chóp S.AMN bằng
A.
4 a3
.
27
B.
2 a3
.
9
C.
4 a3
.
9
D.
2 a3
.
27
Câu 9: Cho lăng trụ tam giác ABC.MNP có thể tích V. Gọi G1; G2 ; G3 ; G4 lần lượt là trọng tâm
của các tam giác ABC, ACM, AMB, BCM, V1 là thể tích của khối tứ diện G1G2 G3G4 . Khẳng
định nào sau đây là đúng?
A. V 27 V1.
B. V 9 V1.
C. V 81V1.
D. 8V 81V1.
Câu 10: Thể tích của khối tứ diện đều cạnh a là:
A.
6 a3
.
12
B.
3a3
.
12
C.
2 a3
.
12
D.
2 a3
.
24
Câu 11: Cho hình lập phương ABCD. A ' B ' C ' D ' có O và O ' lần lượt là tâm các hình vuông
ABCD và A ' B ' C ' D '. Gọi 1 V là thể tích khối nón tròn xoay có đỉnh là trung điểm của OO ' và
đáy là đường tròn ngoại tiếp hình vuông A ' B ' C ' D ', V2 là thể tích khối trụ tròn xoay có hai đáy
V
là hai đường tròn nội tiếp hai hình vuông ABCD và A ' B ' C ' D '. Tỷ số thể tích 1 là:
V2
A.
1
.
2
B.
1
.
4
C.
1
.
6
D.
1
.
3
3a
, hình chiếu
2
vuông góc của S trên mặt phẳng (ABCD) là trung điểm của cạnh AB. Tính theo a thể tích khối
chóp S.ABCD.
Câu 12: Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a, SD
2
A.
a3
.
2
B.
a3
.
3
C.
a3
.
4
D.
2 a3
.
3
Câu 13: Cho khối lăng trụ đứng ABC.A’B’C’ có BB ' a , đáy ABC là tam giác vuông cân tại
B và AC a 2 . Tính thể tích V của khối lăng trụ đã cho.
a3
A. V .
2
a3
B. V .
6
a3
C. V .
3
D. V a3.
Câu 14: Cho lăng trụ tam giác đều ABC.A'B'C' có cạnh đáy bằng . Góc giữa mặt phẳng A ' BC
và mặt phẳng (ABC) là 600 . Tính thể tích V của khối chóp A'.BCC'B'.
A. V
a3 3
.
8
B. V
3a3 3
.
4
C. V
3a3 3
.
8
D. V
a3 3
.
4
Câu 15: Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình bình hành và có thể tích 48. Trên các cạnh SA,
SA ' SC ' 1
SB ' SD ' 3
SB, SC, SD lần lượt lấy các điểm A ', B ',C' và D ' sao cho
và
.
SA SC 3
SB SD 4
Tính thể tích V của khối đa diện lồi S. A ' B ' C ' D '.
A. V = 4.
B. V = 6.
3
C. V .
2
D. V = 9.
Câu 16: Cho hình chóp S.ABC có đáy ABC là tam giác vuông tại B, cho AC = 2a, ACB 300 ,
SA vuông góc với mặt đáy, SA = 3a. Tính thể tích khối chóp S.ABC.
A. a3 3.
B. 3a3 3.
C.
a3 3
.
3
D.
3a3 3
.
2
C.
a3 3
.
12
D. a3.
Câu 17: Tính thể tích khối tứ diện đều có cạnh a
A.
a3 3
.
4
B.
a3 2
.
12
Câu 18: Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a, cạnh bên SA vuông góc
với đáy, SD tạo với đáy một góc 600 . Thể tích của khối chóp S.ABCD là:
A. a
3
3.
a3
.
B.
3
a3 3
.
C.
3
D.
a3
3 3
.
Câu 19: Cho khối lăng trụ ABC.A’B’C’ có thể tích là V. Gọi M là điểm tùy ý trên cạnh AA’.
Thể tích khối đa diện M.BCC’B’ tính theo V là:
A.
V
.
2
B.
V
.
6
C.
V
.
3
D.
2V
.
3
3
Câu 20: Cho hình lăng trụ đứng ABC. A1 B1C1 có đáy ABC là tam giác vuông tại B, AB = 4, BC
= 6, chiều cao của lăng trụ bằng 10. Gọi K, M, N lần lượt là trung điểm của các cạnh BB1, A1B1,
BC. Thể tích khối tứ diện C1KMN là:
A. 15.
B. 5.
C. 45.
D. 10.
Câu 21: Một hình hộp chữ nhật ABCD. A ' B ' C ' D ' có ba kích thước là 2cm, 3cm và 6cm. Thể
tích của khối tứ diện ACB ' D ' bằng
A. 12 cm3.
B. 8 cm3.
C. 6 cm3.
D. 4 cm3.
Câu 22: Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật, cạnh bên SA vuông góc với
mặt phẳng (ABCD). Biết AB a, BC 2 a và SC 3a . Tính thể tích khối chóp SABCD.
A. 2 a3.
B. a3.
C.
4 3
a .
3
D.
2 5 3
a .
3
Câu 23: Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình vuông cạnh a, SA ABCD , SD tạo với mặt
phẳng (SAC) một góc 300 . Tính VS. ABCD .
A. VS. ABCD 3a3.
B. VS. ABCD
3a3
a3
. C. VS. ABCD .
3
3
D. VS. ABCD
2 a3 3
.
3
Câu 24: Cho khối hộp ABCD.A’B’C’D’ có thể tích V. Tính theo V thể tích khối tứ diện
AB’CD’.
A.
V
.
6
B.
V
.
3
C.
3V
.
4
D.
2V
.
3
Câu 25: Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a, hai mặt phẳng (SAB) và
(SAC) cùng vuông góc với mặt phẳng (ABCD), góc tạo bởi đường thẳng SD và mặt phẳng
(ABCD) bằng 450. Tính theo a thể tích của khối chóp S.ABCD.
A. a3.
B.
1 3
a .
3
C. 2 a3.
D.
2 3
a .
3
4
HƯỚNG DẪN GIẢI CHI TIẾT
1.D
2.A
11.D
12.B
21.A
22.C
Câu 1: Chọn D.
3.A
13.A
23.C
4.C
14.D
24.B
5.D
15.D
25.B
6.A
16.C
7.A
17.B
8.D
18.C
9.C
19.D
10.C
20.A
Phương pháp:
VABC. A ' B ' C ' AA '.S A ' B ' C ' .
Cách giải:
AA ' B AA ' C c.g.c AB ' AC ' cân tại A.
Gọi M là trung điểm của B ' C ' AM B ' C '.
Ta có:
AB ' C ' A ' B ' C ' B ' C '
AB ' C ' AM B ' C '
A ' B ' C ' A ' M B ' C '
AB ' C ' ; A ' B ' C ' AM; A ' M AMA ' 300
Xét tam giác vuông A’B’M có A ' M A ' B '.cos60 x
Xét tam giác vuông AMA’ có: AA ' A 'M. tan 30
S A' B 'C '
x 3
3
1
1
3
A ' B '. A ' C '.sin1200 .4 x 2 .
x2 3
2
2
2
VABC. A ' B ' C ' AA '.S A ' B ' C '
x 3 2
. x 3 x 3.
3
Câu 2: Chọn A.
Phương pháp:
Thể tích khối lăng trụ: V = Bh, trong đó: B: diện tích đáy, h: chiều cao.
Cách giải:
Tam giác ABC vuông tại A, ACB 600
AB AC. tanACB a . tan 600 a 3.
5
S ABC
1
1
a2 3
AB. AC .a 3.a
.
2
2
2
Thể tích khối lăng trụ:
V S ABC . AA
3
a2 3
.2 a a 3.
2
Câu 3: Chọn A.
Phương pháp:
Dựng hình, xác định vị trí điểm để thể tích lớn nhất
Cách giải:
Gọi E là tâm đường tròn (C) Bán kính của (C) là r
C
4
2
Mà (C) là đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC
AB 2 3
AB
4 3 SABC
12 3.
4
3
3r
Để VABCD lớn nhất E là hình chiếu của D trên mp(ABCD), tức là
IE ( S ) D.
Với I là tâm mặt cầu (S) DE R IE R R2 r 2 5 52 42 8.
1
8
Vậy thể tích cần tính là VABCD . DE.S ABC .12 3 32 3cm3.
3
3
Câu 4: Chọn A.
Phương pháp:
1
VS. ABCD .SH.S ABCD với H là trung điểm của AB.
3
Cách giải:
Gọi H là trung điểm của AB SH ABCD .
Kẻ HI BD I BD ta có:
BD HI
BD SHI BD SI.
BD SH
6
SBD ; ABCD SH; HI SHI 600
Xét tam giác vuông ABD có AD 10a2 a2 3a
BHI và BDI đồng dạng (g.g)
HI BH
BH
a
3 10a
HI
. AD
.3a
AD BD
BD
20
2.a 10
SH HI. tan 600
S ABCD
3 30
a
20
1
1
5a2
BC AD . AB 2a 3a .a
2
2
2
1
1 5a2 3 30
30a3
VS. ABCD .SH.S ABCD .
.
.a
.
3
3 2
20
8
Câu 5: Chọn D.
Phương pháp:
VABC. A ' B ' C ' BB '.S ABC
Cách giải:
Tam giác ABC vuông cân tại B AB BC
VABC. A ' B ' C ' BB '.S ABC
AC
2
a S ABC
1 2
a
2
a3
.
2
Câu 6: Chọn A.
Phương pháp:
1
VS. ABCD SO.S ABCD
3
Cách giải:
Gọi O AC BD SO ABCD .
ABCD là hình vuông cạnh a OB
BD a 2
2
2
7
Xét tam giác vuông SOB có SO 4 a2
a2 a 14
2
2
1
1 a 14 2 a3 14
VS. ABCD .SO.S ABCD
.a
3
3 2
6
Câu 7: Chọn A.
Phương pháp:
Sử dùng tỉ số thể tích: Cho các điểm M, N, P lần lượt thuộc các cạnh SA, SB, SC của hình chóp
SABC.
V
SM SN SP
.
. .
Khi đó ta có: S. MNP
VS. ABC
SA SB SC
Cách giải:
V
V
SA ' SB ' SC '
1 1 1
V
.
.
S. A ' B ' C ' . . VS. A ' B ' C ' .
Áp dụng tỉ số thể tích ta có: S. A ' B ' C '
VS. MNP
SA SB SC
V
2 2 2
8
Câu 8: Chọn D.
Phương pháp:
V
SA SM SN
.
.
.
Sử dụng sông thức tỉ lệ thể tích: S. A MN
VS. ABC
SA SB SC
Cách giải:
Qua G kẻ MN // BC M SB, N SC cắt SB, SC
lần lượt tại M và N.
Gọi D là trung điểm của CD. Ta có:
Theo định lí Ta-let ta có:
SG 2
.
SD 3
SM SN SG 2
SB SC SD 3
V
SA SM SN 4
S. A MN
.
.
VS. ABC
SA SB SC 9
Ta có ABC vuông cân tại B BA BC
AC
2
a.
8
1
1
a3
VS. ABC .SA. BA. BC
3
2
6
4 a3 2 a3
.
Vậy VS. AMN .
9 6
27
Câu 9: Chọn C.
Phương pháp:
So sánh diện tích đáy và chiều cao của các khối chóp.
Cách giải:
Gọi D, E, F lần lượt là trung điểm của AC, AB, BC.
Vì G2 ; G3 ; G4 là trọng tâm tam giác MAC, MAB, MBC nên
G2 MD; MG2 2 DG2
G3 ME; MG3 2 EG3
G4 MF; MG4 2 FG4
G2 G3G4 / / DEF
V1 VE.G G G
2 3 4
Lại có
EG3
1
.VM.G G G VM.G G G
2 3 4
2 3 4
MG3
2
VM.G G G
MG2 . MG3. MG4 2 2 2 8
2 3 4
. . .
VMDEF
MD. ME. MF
3 3 3 27
1 8
4
V1 . VMNEF
VMNEF
2 27
27
Lại có S DEF
Vậy V1
1
1
1 1
V
S ABC VMNEF VM. ABC . V
4
4
4 3
12
4 V V
. .
27 12 81
Câu 10: Chọn C.
Phương pháp:
1
Sử dụng công thức tính thể tích V h.Sday .
3
Cách giải:
9
Gọi H là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác BCD AH BCD .
Ta có BH
S BCD
2a 3 a 3
a 6
AH AB 2 BH 2
3 2
3
3
a2 3
1 a 6 a2 3
2 a3
V .
.
.
4
3 3
4
12
Câu 11: Chọn D.
Phương pháp:
Xác định bán kính đáy là bán kính đường tròn ngoại tiếp hình vuông và chiều cao tương ứng
theo dữ kiện của bài toán
Cách giải:
Giả sử cạnh hình vuông bằng a.
2
a 2
a 2 a a3
a
V1 .
.
Khối nón có chiều cao h1 , bán kính đáy r 1
.
2
3 2 2
6
2
Khối trụ có chiều cao h2 a, bán kính đáy r 2
2
a
a3
a
V2 . .a
.
2
2
2
V 1
1 .
V2 3
Câu 12: Chọn B.
Phương pháp:
1
Sử dụng công thức tính thể tích khối chóp: V S.h, với S là diện tích đáy, h là chiều cao của
3
hình chóp.
Cách giải:
Gọi E là trung điểm của AB.
2
a 5
a
Tam giác AED vuông tại A DE AD2 AE 2 a2
.
2
2
Theo đề bài, ta có: SE ABCD .
10
2
2
3a a 5
SDE vuông tại E SE SD ED
a
2 2
2
2
1
1 2
a3
Thể tích của khối chóp S.ABCD là: V S ABCD .SE a .a .
3
3
3
Câu 13: Chọn A.
Phương pháp:
Công thức tính thể tích khối lăng trụ: V = S.h
Với:
S là diện tích của đáy,
h là chiều cao của khối chóp.
Cách giải:
Tam giác ABC vuông cân tại B và AC a 2
AB BC
AC
2
a 2
2
a
1 2
a3
Thể tích V của khối lăng trụ đã cho là: V S ABC . BB ' a .a .
2
2
Câu 14: Chọn D.
Phương pháp:
Xác định góc giữa hai mặt phẳng, tính chiều cao và xét tỉ số thể tích khối đa diện
Cách giải:
Gọi M là trung điểm của BC, ABC đều nên AM BC
Mà ABC. A ' B ' C ' là lăng trụ tam giác đều nê ABC B ' BCC '
Lại có AM vuông góc với giao tuyến BC nên AM B ' BCC '
A 'M' B ' BCC ' với V1 là trung điểm của B’C’
A ' M ' d A '; B ' BCC ' .
AM BC
Ta có
BC AA ' M BC A ' M
AA ' BC
11
AM BC; AM ABC
Lại có A ' M BC; A ' M A ' BC ABC ; A ' BC AM; AM ' 600
ABC A ' BC BC
Ta thấy AM là đường cao của tam giác đều cạnh a AM
Mặt khác tan A ' MA
a 3
.
2
AA '
AM
AA ' AM tan A ' MA
a 3
3a
tan 600
BB ' CC '
2
2
1
1 a 3 3a a3 3
Vậy thể tích của khối chóp A '. BCC ' B ' là V A 'M' S BCC ' B '
a
.
3
3 2 2
4
Câu 15: Chọn D.
Phương pháp:
Áp dụng công thức tính tỉ số thể số (định lí Simpson)
Cách giải:
Ta có V VS. A ' B ' C ' D ' VS. D ' A ' B ' VS. D'C'B' .
3 1 3
3 1
3
9
VS. D ' A ' B ' . . .VS. DAB . .VS. ABCD .48 .
4 3 4
16 2
32
2
9
Tương tự: VS. D ' C ' B ' . Vậy V = 9.
2
Câu 16: Chọn C.
Phương pháp:
1
VS. ABC SA.S ABC
3
Cách giải:
Xét tam giác vuông ABC có
AB AC.sin 30 a; BC AC.cos30 a 3
1
a2 3
S ABC AB. BC
2
2
12
1
1
a 2 3 a3 3
VS. ABC .SA.S ABC .3a.
.
3
3
2
2
Câu 17: Chọn B.
Phương pháp:
1
V Sh.
3
Cách giải:
Thể tích khối tứ diện đều cạnh a là
a3 2
.
12
Câu 18: Chọn C.
Phương pháp:
1
VS. ABCD SA.S ABCD
3
Cách giải:
Ta có SD; ABCD SD; AD SDA 600
Xét tam giác vuông SAD: SA AD. tan 60 a 3.
1
1
a3 3
.
Vậy VS. ABCD SA.S ABCD a 3.a2
3
3
3
Câu 19: Chọn D.
Phương pháp:
Phân chia khối đa diện.
Cách giải:
Ta có AA '/ / BCC ' B ' d M; BCC ' B ' d A; BCC ' B '
1
2V
VM. BCC ' B ' VA. BCC ' B ' VABC. A ' B ' C ' VA. A ' B ' C ' V V
.
3
3
Câu 20: Chọn A.
Phương pháp:
VC MNK VM.C KN
1
1
13
Cách giải:
Ta có VC MNK VM.C KN
1
1
1
MB1 BCC1 B1 VM.C NK MB1.SC KN
1
1
3
SK CN S BCC B SKB C SNCC SKBN
1
1 1
1 1
1
1
1
1
45
6.10 .5.6 .10.3 .5.3
2
2
2
2
1 45
VM.C KN .2. 15.
1
3
2
Câu 21: Chọn A.
Phương pháp:
Tính thể tích khối hộp và dựa vào tỉ số thể tích tìm thể tích khối cần tìm
Cách giải:
Hình vẽ tham khảo
Thể tích khối hộp chữ nhật ABCD. A ' B ' C ' D ' là
V 2.3.6 36 cm3 .
Ta có VA. A ' B ' D ' VC.C ' B ' D ' VD. DAC VB '. BAC
1
V.
6
Vậy
VACB ' D ' V ( VA. A ' B ' D ' VC.C ' B ' D ' VD. DAC VB '. BAC )
4
1
1
V V V .36 12 cm3 .
6
3
3
Câu 22: Chọn C.
Phương pháp:
1
Sử dụng công thức tính thể tích V h.Sday .
3
Cách giải:
Ta có: AC AB 2 BC 2 a2 4 a2 a 5.
14
SA SC 2 AC 2 9a2 5a2 2 a.
1
1
4 a3
VS. ABCD .SA. AB. AD .2 a.a.2 a
.
3
3
3
Câu 23: Chọn C.
Phương pháp:
+) Xác định góc giữa SD với (SAC).
+) Tính SA.
1
+) Tính VS. ABCD SA.S ABCD .
3
Cách giải:
Gọi O là tâm hình vuông ABCD, ta có:
DO AC
DO SAC SO
DO SA
là hình chiếu của SA trên (SAC)
SD;SO SD; SAC 300
DSO vuông tại O.
DSO SD; SO 300 SO DO.cot 300
SAO vuông tại A SA2 SO2 AO2
a 6
.
2
6 a2 a2
a2 SA a.
4
2
1
1
a3
Vậy VS. ABCD SA.S ABCD a.a2 .
3
3
3
Câu 24: Chọn B.
Phương pháp:
Phân chia và lắp ghép các khối đa diện.
Cách giải:
Ta có :
15
VABCD. A ' B ' C ' D ' VB '. ABC VD '. ACD VA. A ' B ' D ' VC. B ' C ' D ' VAB ' CD '
VB '. ABC VD '. ACD VA. A ' B ' D ' VC. B ' C ' D '
1
VABCD. A ' B ' C ' D '
6
1
1
VAB ' CD ' VABCD. A ' B ' C ' D ' 4. VABCD. A 'B'C'D' VABCD. A ' B ' C ' D ' .
6
3
Câu 25: Chọn B.
Phương pháp:
1
Vchop Sday .h
3
Cách giải:
(SAB) và (SAC) cùng vuông góc với mặt phẳng (ABCD)
SA ABCD
SD; ABCD SDA 450
SAD vuông cân tại A SA AD a
1
1
a3
VS. ABCD SA.S ABCD a.a2 .
3
3
3
16