Câu hỏi:
Cho hình lăng trụ ABC.A′B′C′ có độ dài cạnh bên bằng a, đáy ABC là tam giác vuông tại B, ∠BCA=600, góc giữa AA′ và (ABC) bằng 600. Hình chiếu vuông góc của A′ lên (ABC) trùng với trọng tâm ΔABC. Tính theo a thể tích của khối lăng trụ ABC.A′B′C′.
Phương pháp giải:
Gọi a’ là hình chiếu vuông góc của a trên mặt phẳng (P).
Góc giữa đường thẳng a và mặt phẳng (P) là góc giữa đường thẳng a và a’.
Lời giải chi tiết:
Gọi G là trọng tâm tam giác ABC. Theo đề bài, ta có : A′G⊥(ABC).
⇒∠(AA′;(ABC))=∠GAA′=600
⇒{AG=AA′.cos600=a2⇒AN=32.a2=3a4A′G=AA′.sin600=a√32
Giả sử độ dài đoạn BC=x ⇒BN=x2,AB=BC.tan∠C=tan600.x=x√3
⇒AN=√(x2)2+(x√3)2=x√132
⇒x√132=3a4⇒x=3a2√13=3√1326⇒BC=3a√1326,AB=3a√1326.√3=3a√3926⇒SABC=12.AB.BC=12.3a√1326.3a√3926=9a2√3104
Thể tích của khối lăng trụ ABC.A’B’C’ là: V=SABC.A′G=9a2√3104.a√32=27a3208
Chọn C.