Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.03 MB, 6 trang )
<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>
Cho hình chóp đều S.ABCD có đáy ABCD là hình vng cạnh a, cạnh bên bằng 2a. Tính thể
tích của khối chóp theo a.
<b>HD: Gọi O là tâm hình vng ABCD</b>
Vì S.ABCD là hình chóp đều nên :
Ta có : SABCD = a2.
Và SO là đường cao của khối chóp. Xét tam giác
SAO vng tại O có : AO = 2
2 2
<i>AC</i> <i>a</i>
SO =
2
2 2 <sub>4</sub> 2 14
2 2
<i>a</i> <i>a</i>
<i>SA</i> <i>AO</i> <i>a</i>
Vậy thể tích là
V =
3
2
1 1 14 14
. . . .
3 <i>ABCD</i> 3 2 6
<i>a</i> <i>a</i>
<i>SO S</i> <i>a</i>
<b>Bài 2: </b>
Cho hình chóp S.ABC có đáy ABC là tam giác vuông cân tại đỉnh B, <i>AC a</i> 2 và <i>SB a</i> 3
. Đường thẳng SA vng góc với mặt phẳng (ABC). Tính theo a thể tích khối chóp S.ABC.
<b>HD:</b>
Xét tam giác ABC vng cân tại B, ta có: <i><sub>AC</sub></i>2 <sub>2</sub><i><sub>AB</sub></i>2
suy ra: 2 1 2 1.2 2 2
2 2
<i>AB</i> <i>AC</i> <i>a</i> <i>a</i> <i>AB a</i>
SABC = 1 2
2<i>a</i>
Vì SA vng góc với đáy nên SA là đường cao của khối
chóp S.ABC. Xét tam giác SAB vng tại A có:
SA2<sub> = SB</sub>2<sub> – AB</sub>2<sub> = 3a</sub>2<sub> – a</sub>2<sub> = 2a</sub>2<sub></sub><sub> SA = </sub><i><sub>a</sub></i> <sub>2</sub><sub>.</sub>
Vậy thể tích là : V =
2 3
1 1 2
. . . 2.
3 <i>ABC</i> 3 2 6
<i>a</i> <i>a</i>
<i>SA S</i> <i>a</i>
<b>Bài 3: </b>
Hình chóp S.ABC có đáy ABC là tam giác vuông tại A, <i>AB a</i> , <i>AC a</i> 3, mặt bên SBC là
tam giác cân tại S (<i>SB SC</i> 2 )<i>a</i> và vng góc với mặt phẳng đáy. Tính theo a thể tích khối
chóp S.ABC.
<b>HD: Gọi O là trung điểm của BC</b>
Vì (SBC) (ABC), (SBC) (ABC) = BC và SO BC nên
SO là đường cao của khối chóp S.ABC.
Xét tam giác ABC vng tại A có :
BC2<sub> = AB</sub>2<sub> + AC</sub>2<sub> = a</sub>2<sub> + 3a</sub>2<sub> = 4a</sub>2<sub></sub><sub> BC = 2a, hay</sub>
tam giác SBC là tan giác đều cạnh 2a
SO = (2 ) 3 3
2
<i>a</i>
<i>a</i>
và SABC =
2
1 1 3
. . 3
2 2 2
<i>a</i>
<i>AB AC</i> <i>a a</i>
Vậy thể tích là V =
2 3
1 1 3
. . 3.
3 <i>ABC</i> 3 2 2
<i>a</i> <i>a</i>
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vng cạnh a. Biết <i>SA SB</i> 2<i>a</i> và hai mặt
phẳng (SAB) và (ABCD) vuông góc với nhau. Tính thể tích khối chóp S.ABCD.
<b>HD:Gọi H là trung điểm của AB</b>
ABCD là hình vng cạnh a SABCD = a2.
Vì (SAB) (ABCD), (SAB)(ABCD) = AB và SH
AB nên SH là đường cao của khối chóp S.ABCD.
Xét tam giác SAH vng tại H có :
SH2<sub> = SA</sub>2<sub> – AH</sub>2<sub> = 4a</sub>2<sub> - </sub>
2 <sub>15</sub> 2
4 4
<i>a</i> <i>a</i>
SH = 15
2
<i>a</i>
Vậy thể tích là :
V =
3
2
1 1 15 15
. . . .
3 <i>ABCD</i> 3 2 6
<i>a</i> <i>a</i>
<i>SH S</i> <i>a</i>
<b>Bài 5: </b>
Cho hình chóp S.ABC có hai mặt bên (SAB) và (SAC) vng góc với mặt (ABC). Đáy ABC là
tam giác cân tại đỉnh A, độ dài đường trung tuyến <i>AM</i> <i>a</i>. Mặt bên (SBC) tạo với đáy góc <sub>45</sub>0
và <i><sub>SBA</sub></i> <sub>30</sub>0
. Tính thể tích của khối chóp S.ABC.
Vì
( ) ( )
( ) ( ) ( )
( ) ( )
<i>SAB</i> <i>ABC</i>
<i>SAC</i> <i>ABC</i> <i>SA</i> <i>ABC</i>
<i>SAB</i> <i>ABC</i> <i>SA</i>
<sub></sub> <sub></sub>
hay SA là
Theo gt, <sub>((</sub><i><sub>SBC</sub></i><sub>),(</sub><i><sub>ABC</sub></i><sub>)) (</sub><i><sub>SM AM</sub></i><sub>,</sub> <sub>) 45</sub>0
SA =
AM = a. Xét tam giác SAB vng tại A có :
AB = <sub>0</sub> 3
tan 30
<i>SA</i>
<i>a</i>
. Khi đó :
SABC = 2SABM = AM.
2 2 <sub>. 3</sub> 2 2 2 <sub>2</sub>
<i>AB</i> <i>AM</i> <i>a</i> <i>a</i> <i>a</i> <i>a</i>
Vậy thể tích là : V =
3
2
1 1 2
. . . . 2
3 <i>ABC</i> 3 3
<i>a</i>
<i>SA S</i> <i>a a</i> .
<b>Bài 6: </b>
Cho hình chóp đều S.ABC có các cạnh bên <i>SA SB SC a</i> . Góc giữa cạnh bên và đáy bằng
0
60 . Tính thể tích của khối chóp S.ABC theo a
<b>HD:</b>
Gọi O là tâm tam giác đều ABC. Khi đó SO là đường cao
khối chóp S.ABC.
Xét tam giác SOA vng tại O có : SO = SA.sin600<sub> = </sub> 3
2
<i>a</i>
Và AM = 3 3 <sub>0</sub> 3. 3 3
2 2 tan 60 2 2 3 4
<i>SO</i> <i>a</i> <i>a</i>
<i>OA</i>
Đặt AB = x. Ta có :
2 <sub>3</sub> <sub>1</sub> <sub>1</sub> <sub>3</sub>
. . .
4 2 2 8
<i>x</i> <i>a</i>
<i>AM BC</i> <i>AM x</i> <i>x</i>
3 3
2
2 3
<i>a</i> <i>a</i>
<i>x</i> . Do đó SABC =
2<sub>.3 3</sub>
16
<i>a</i>
Vậy thể tích là : V =
2 3
1 3 .3 3 3
. .
3 2 16 32
<i>a</i> <i>a</i> <i>a</i>
<b>Bài 7: </b>
Đáy ABC của hình chóp SABC là tam giác vng cân (BA=BC). Cạnh bên SA vng góc với
mặt phẳng đáy và có độ dài là <i>a</i> 3. Cạnh bên SB tạo với đáy một góc <sub>60</sub>0<sub>. Tính diện tích tồn </sub>
phần của khối chóp.
<b>HD:</b>
Vì SA (ABC) nên <sub>(</sub><i><sub>SB ABC</sub></i><sub>,(</sub> <sub>)) (</sub><sub></sub><i><sub>SB AB</sub></i><sub>,</sub> <sub>) 60</sub><sub></sub> 0
<sub>0</sub>
tan 60
<i>SA</i>
<i>AB</i> <i>a</i> = BC, do đó : AC = <i><sub>a</sub></i> <sub>2</sub> và SB = 2a
Mặt khác, ta có :
<i>SA</i> <i>BC</i>
<i>BC</i> <i>SB</i>
<i>AB</i> <i>BC</i>
hay tam giác SBC vuông tại B.
Vậy Stp = SSAB + SSAC + SSBC + SABC
= 1
=
2
2 2 2 2
1
3 6 2 ( 3 6 3)
2 2
<i>a</i>
<i>a</i> <i>a</i> <i>a</i> <i>a</i>
<b>Bài 8: </b>
Hình chóp S.ABC có các cạnh bên nghiêng đều với đáy một góc <sub>60</sub>0<sub>, độ dài các cạnh đáy là</sub>
3, 4, 5
<i>CB</i> <i>CA</i> <i>AB</i> . Tính thể tích V của khối chóp.
<b>HD:</b>
Ta có : AB2<sub> = CA</sub>2<sub> + CB</sub>2<sub> = 25 </sub><sub></sub><sub></sub><sub>ABC vuông tại C. Do các</sub>
cạnh bên cùng tạo với đáy một góc 600<sub> và gọi O là trung điểm</sub>
AB SO là đường cao khối chóp S.ABC.
Xét tam giác SAO vng tại O có : SO = OA.tan600<sub> = </sub>5 3
2 .
Và SABC = 1 . 6
2<i>CA CB</i> .
Vậy thể tích là : V = 1 5 3. .6 5 3
3 2
<b>Bài 9: </b>
Hình chóp S.ABC có đáy ABC là tam giác cân, cạnh đáy BC =
a và <i><sub>BAC</sub></i> <sub></sub>
<b>HD:</b>
Do các cạnh bên cùng tạo với đáy một góc và gọi O là trung
điểm AB SO là đường cao khối chóp S.ABC.
BC2<sub> = 2AB</sub>2<sub> – 2AB</sub>2<sub>.cos</sub>
2
2 2cos <sub>2sin</sub>
2
<i>a</i> <i>a</i>
<sub></sub> <sub></sub>
AB = AC =
2sin
2
<i>a</i>
Xét tam giác SCO vng tại O có : SO = OC.tan
Do đó : SABC =
2
2
1 1 1
. .sin . .sin . os
2 2 <sub>2sin</sub> 4 2
2
<i>a</i>
<i>AB AC</i>
<sub></sub> <sub></sub>
.
Vậy thể tích là : V =
3
2
1 1 1
. . .tan . . os .sin
3 <i>ABC</i> 3 2 4 2 24 2
<i>a</i> <i>a</i>
<i>SO S</i>
<b>Bài 10: </b>
Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình thoi cạnh a, <sub>60 ,</sub>0 5
2
<i>a</i>
<i>BAD</i> <i>SA SC</i> , SB = SD.
Tính thể tích khối chóp S.ABCD.
HD:
Vì AB = AD = a và <i><sub>BAD</sub></i> <sub>60</sub>0
nên tam giác ABD là tam
giác đều
SABCD = 2.SABD = 2.
2 <sub>3</sub> 2 <sub>3</sub>
4 2
<i>a</i> <i>a</i>
Mặt khác, SA = SC, SB = SD, gọi O là trung điểm AC.
SO (ABCD) hay SO là đường cao khối chóp .
Xét tam giác SCO có :
SO = 2 2 5 2 3 2 2
4 4 2
<i>a</i> <i>a</i> <i>a</i>
<i>SC</i> <i>OC</i>
Vậy thể tích là : V =
2 3
1 1 2 3 6
. . .
3 <i>ABCD</i> 3 2 2 12
<i>a</i> <i>a</i> <i>a</i>
<i>SO S</i>
<b>Bài 11:</b>
Cho hình chóp S.ABC có đáy là tam giác vng tại A, BC = a, SA =SB = SC = 3
2
<i>a</i> <sub> và mặt bên</sub>
<b>HD:</b>
Vì SA = SB = SC và ABC vuông tại A, gọi O là trung điểm
BC nên SO là đường cao của khối chóp S.ABC.
Xét ABC vng tại O có :
SO = 2 2 3 2 2 2
4 4 2
<i>a</i> <i>a</i> <i>a</i>
<i>SC</i> <i>OC</i>
Gọi M là trung điểm AB OM //= 1
2<i>AC</i>. Xét SOM vuông
tại O có : OM = <sub>0</sub> 2 6
tan 60 2 3 6
<i>SO</i> <i>a</i> <i>a</i>
AC = 6
Suy ra, AB =
2
2 2 2 6 3
9 3
<i>a</i> <i>a</i>
<i>BC</i> <i>AC</i> <i>a</i>
Khi đó : SABC =
2
1 1 3 6 2
. . .
2 2 3 3 6
<i>a</i> <i>a</i> <i>a</i>
<i>AB AC</i>
Vậy thể tích là : V =
2 3
1 1 2 2
. . . .
3 <i>ABC</i> 3 2 6 18
<i>a</i> <i>a</i> <i>a</i>
<i>SO S</i>
<b>Bài 12:</b>
Cho hình chóp S.ABC có đáy ABC là tam giác vuông tại B, SA (ABC),
<sub>60 ,</sub>0 <sub>,</sub> <sub>3</sub>
<i>ACB</i> <i>BC a SA a</i> . Gọi M là trung điểm của SB. Chứng minh (SAB) (SBC).
Tính thể tích khối tứ diện MABC.
<b>HD:</b>
Ta có: <i>SA</i> <i>BC</i> <i>BC</i> (<i>SAB</i>)
<i>AB</i> <i>BC</i>
hay (SBC) (SAB)
Xét tam giác ABC vng tại B có: AB = BC.tan600<sub> = a</sub> <sub>3</sub><sub>.</sub>
SABC =
2
1 3
.
2 2
<i>a</i>
<i>AB BC</i>
Do đó : VABCD =
2 3
1 1 3
. ( 3).
3 <i>ABCD</i> 3 2 2
<i>a</i> <i>a</i>
<i>SA S</i> <i>a</i>
Vì M là trung điểm của SB nên :
VMABC =
3 3
1 1
.
2 <i>ABCD</i> 2 2 4
<i>a</i> <i>a</i>
<i>V</i>
<b>Bài 13:</b>
Cho hình chóp S.ABC có đáy là tam giác ABC vng tại B, <i>AB a BC a</i> , 3. Tam giác
SAC đều và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy.Tính thể tích khối chóp S.ABC.
<b>HD: Gọi O là trung điểm AC</b>
Vì (SAC) (ABC) và SO AC nên SO (ABC) hay SO
là đường cao của khối chóp S.ABC.
Xét tam giác ABC vng tại B, có :
SABC =
2
1 1 3
. . 3
2 2 2
<i>a</i>
<i>AB BC</i> <i>a a</i>
Và AC = <i><sub>AB</sub></i>2 <i><sub>BC</sub></i>2 <i><sub>a</sub></i>2 <sub>3</sub><i><sub>a</sub></i>2 <sub>2</sub><i><sub>a</sub></i>
, mà tam giác
SAC là tam giác đều nên SO = (2 ) 3 3
2
<i>a</i>
<i>a</i>
.
Vậy VS.ABC =
2 3
1 1 3
. . . 3.
3 <i>ABC</i> 3 2 2
<i>a</i> <i>a</i>
<i>SO S</i> <i>a</i>
<b>Bài 14:</b>
Cho lăng trụ đứng ABC.A’B’C’ có đáy là tam giác vng tại B, AB = BC = a, cạnh bên AA’=
2
Theo gt ta có : SABC = 2
2<i>a</i> . Vì đây là lăng trụ đứng nên AA’ là
đường cao của lăng trụ.
Vậy V = AA’.SABC =
3 <sub>2</sub>
2
<i>a</i>
<b>Bài 15:</b>
Cho khối lăng trụ đứng ABC.A’B’C’ có đáy ABC vng tại
A, AC = a, góc ACB bằng 600<sub>. Đường thẳng BC’ tạo với (AA’C’C) một góc 30</sub>0<sub>. Tính thể tích </sub>
khối lăng trụ đã cho.
<b>HD:</b>
Vì đây là lăng trụ đứng nên các cạnh bên là đường cao của lăng trụ.
và BC = B’C’ = 2a.
SABC =
2
1 3
.
2 2
<i>a</i>
<i>AB AC</i>
Mạt khác, ABAC và AB AA’ nên AB (AA’C’C) ,do đó :
0
(<i>BC</i>',(AA ' ' ) (<i>C C</i> <i>BC AC</i>', ')<i>BC A</i>' 30 .
Xét tam giác BC’A vng tại A, có : BC’ = <sub>0</sub> 2 3
sin 30
<i>AB</i>
<i>a</i>
.
Xét tam giác BB’C’ vng tại B’, có :
BB’ = <i><sub>BC</sub></i><sub>'</sub>2 <i><sub>B C</sub></i><sub>' '</sub>2 <sub>12</sub><i><sub>a</sub></i>2 <sub>4</sub><i><sub>a</sub></i>2 <sub>2</sub><i><sub>a</sub></i> <sub>2</sub>
Vậy : V = BB’.SABC =
2
3
3
2 2. 6
2
<i>a</i>
<i>a</i> <i>a</i> .
<b>Bài 16: </b>
Đáy ABC của hình lăng trụ ABC.A'B'C' là tam giác đều cạnh
a. Góc giữa cạnh bên hình lăng trụ và mặt đáy bằng <sub>30</sub>0<sub>. Hình</sub>
chiếu vng góc của đỉnh A trên mặt phẳng đáy (A’B’C’)
trùng với trung điểm H của cạnh A’C’. Tính thể tích khối lăng
HD:
Họi H là hình chiếu của A lên (A’B’C’) AH là đường cao
của lăng trụ.
Theo gt ta có : SABC =
2 <sub>3</sub>
4
<i>a</i>
.
Xét tam giác AHA’ vng tại H có :
AH = A’H.tan300<sub> = </sub> <sub>.</sub> 3 3
2 3 6
<i>a</i> <i>a</i>
Vậy : V = AH.SABC = 3
6
<i>a</i> <sub>.</sub> 2 <sub>3</sub>
4
<i>a</i> <sub>=</sub> 3