Câu hỏi:

Cho hình chóp \(S.ABC\) có đáy \(ABC\) là tam giác đều cạnh \(a\), \(SA\) vuông góc với mặt đáy. Gọi \(M\) là trung điểm của \(BC\). Mặt phẳng \(\left( P \right)\) đi qua \(A\) và vuông góc với \(SM\) cắt \(SB,\,\,SC\) lần lượt tại \(E,\,\,F\). Biết \({V_{S.AEF}} = \dfrac{1}{4}{V_{S.ABC}}\). Tính thể tích \(V\) của khối chóp \(S.ABC\).

  • A \(V = \dfrac{{{a^3}}}{{12}}\)
  • B \(V = \dfrac{{{a^3}}}{8}\)
  • C \(V = \dfrac{{2{a^3}}}{5}\)
  • D \(V = \dfrac{{{a^3}}}{2}\)

Phương pháp giải:

Lời giải chi tiết:

Trong \(\left( {SAM} \right)\) kẻ \(AH \bot SM \Rightarrow AH \subset \left( \alpha  \right)\).

Trong \(\left( {SBC} \right)\) kẻ \(EF\) đi qua \(H\) và \(EF \bot SM\) \(\left( {E \in SB,\,\,F \in SC} \right)\), suy ra \(EF \subset \left( \alpha  \right)\).

\( \Rightarrow \left( \alpha  \right) \equiv \left( {AEF} \right)\).

Xét \({\Delta _v}SAB\) và \({\Delta _v}SAC\) có:

\(\begin{array}{l}SA\,\,chung\\AB = AC\,\,\,\left( {gt} \right)\end{array}\)

\( \Rightarrow {\Delta _v}SAB = {\Delta _v}SAC\) (cạnh huyền – cạnh góc vuông)

\( \Rightarrow SB = SC \Rightarrow \Delta SBC\) cân tại \(S\), do đó \(SM \bot BC\).

Mà \(SM \bot EF \Rightarrow EF\parallel BC\). Áp dụng định lí Ta-lét ta có: \(\dfrac{{SE}}{{SB}} = \dfrac{{SF}}{{SC}}\).

Ta có: \(\dfrac{{{V_{S.AEF}}}}{{{V_{S.ABC}}}} = \dfrac{{SE}}{{SB}}.\dfrac{{SF}}{{SC}} = {\left( {\dfrac{{SE}}{{SB}}} \right)^2} = \dfrac{1}{4}\) \( \Rightarrow \dfrac{{SE}}{{SB}} = \dfrac{1}{2} = \dfrac{{SF}}{{SC}} = \dfrac{{SH}}{{SM}} \Rightarrow \)\(H\) là trung điểm của \(SM\).

Xét tam giác \(SAM\) vuông tại \(A\) có đường cao \(AH\) đồng thời là trung tuyến.

\( \Rightarrow \Delta SAM\) vuông cân tại \(A\) \( \Rightarrow SA = AM = \dfrac{{a\sqrt 3 }}{2}\).

\(\Delta ABC\) đều cạnh \(a\) nên \({S_{\Delta ABC}} = \dfrac{{{a^2}\sqrt 3 }}{4}\).

Vậy \({V_{S.ABC}} = \dfrac{1}{3}SA.{S_{\Delta ABC}}\) \( = \dfrac{1}{3}.\dfrac{{a\sqrt 3 }}{2}\dfrac{{{a^2}\sqrt 3 }}{4} = \dfrac{{{a^3}}}{8}\).

Chọn B.


Quảng cáo

Luyện Bài Tập Trắc nghiệm Toán 12 - Xem ngay