Câu hỏi:

Cho hình chóp \(S.ABCD\) có đáy \(ABCD\) là hình vuông, \(\Delta SAB\) cân tại \(S\)và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy. Cạnh bên \(SC\) hợp với đáy góc \(30^\circ \) và \(SD = \sqrt 5 a\). Thể tích của khối chóp \(S.ABCD\) là:

  • A \(\dfrac{{\sqrt 5 {a^3}}}{2}\)
  • B \(\dfrac{{3\sqrt 5 {a^3}}}{2}\)
  • C \(\dfrac{{\sqrt 5 {a^3}}}{4}\)
  • D \(\dfrac{{3\sqrt 5 {a^3}}}{4}\)

Phương pháp giải:

Tìm chân đường cao hạ từ \(S\) xuống mp\(\left( {ABCD} \right)\).

Xác định góc giữa \(SC\) và mặt phẳng đáy để tính chiều cao của khối chóp.

Tính cạnh hình vuông \(ABCD\)

Thể tích của khối chóp \(S.ABCD\) là     \(V = \dfrac{1}{3}h.{S_{ABCD}}\).

Lời giải chi tiết:

Gọi \(H\) là trung điểm \(AB\). Tam giác \(SAB\) cân tại \(S\) nên \(SH \bot AB\)

Ta có :

      \(\left\{ \begin{array}{l}\left( {SAB} \right) \bot \left( {ABCD} \right)\\\left( {SAB} \right) \cap \left( {ABCD} \right) = AB\\SH \bot AB\\SH \subset \left( {SAB} \right)\end{array} \right. \Rightarrow SH \bot \left( {ABCD} \right)\).

\( \Rightarrow \) Góc giữa \(SC\) và mặt phẳng \(\left( {ABCD} \right)\) là góc giữa \(SC\) và \(CH\) nên \(\widehat {SCH} = 30^\circ \)

Ta có \(\tan SCH = \dfrac{{SH}}{{HC}} \Leftrightarrow \tan 30^\circ  = \dfrac{{SH}}{{HC}} \Leftrightarrow SH = \dfrac{{\sqrt 3 }}{3}HC\)

Tam giác \(SHD\)vuông tại \(H\)  có \(SD = \sqrt 5 a\) và \(HD = HC\) nên ta có :

                     \(\begin{array}{l}H{C^2} + S{H^2} = S{D^2}\\ \Leftrightarrow H{C^2} + {\left( {\dfrac{{\sqrt 3 }}{3}HC} \right)^2} = 5a\\ \Rightarrow HC = \dfrac{{\sqrt {15} }}{2}a \Rightarrow SH = \dfrac{{\sqrt 5 }}{2}a\end{array}\)

\(ABCD\) là hình vuông nên ta có :

               \(\begin{array}{l}B{C^2} + B{H^2} = H{C^2}\\ \Leftrightarrow \dfrac{5}{4}B{C^2} = \dfrac{{15}}{4}{a^2}\\ \Rightarrow BC = \sqrt 3 a\end{array}\)

Thể tích của khối chóp \(S.ABCD\) là         

                                 \({V_{S.ABCD}} = \dfrac{1}{3}SH.{S_{ABCD}} = \dfrac{1}{3}SH.B{C^2} = \dfrac{1}{3}.\dfrac{{\sqrt 5 }}{2}a.{\left( {\sqrt 3 a} \right)^2} = \dfrac{{\sqrt 5 {a^3}}}{2}\)

Chọn A.


Quảng cáo

Luyện Bài Tập Trắc nghiệm Toán 12 - Xem ngay