Câu hỏi:

Cho khối chóp S.ABC có đáy ABC là tam giác vuông cân tại A, AB=a, SBA=SCA=900, góc giữa hai mặt phẳng (SAB)(SAC) bằng 600. Thể tích khối chóp đã cho bằng:

  • A a3
  • B a33
  • C a32
  • D a36

Phương pháp giải:

- Kẻ BHSA, chứng minh CHSA.

- Góc giữa hai mặt phẳng là góc giữa hai đường thẳng lần lượt thuộc hai mặt phẳng và cùng vuông góc với giao tuyến.

- Chứng minh BHC=1200.

- Đặt SH=x, sử dụng định lí Pytago và hệ thức lượng trong tam giác vuông tìm x theo a.

- Chứng minh SH(BHC), từ đó suy ra VABCD=13SBCH.SA.

Lời giải chi tiết:

Dễ dàng chứng minh được ΔSAB=ΔSAC (2 cạnh góc vuông).

Trong (SAB) kẻ BHSA (HSA).

Xét ΔABHΔACH có:

AB=AC(gt)AHchungHAB=HAC(doΔSAB=ΔSAC)

ΔABH=ΔACH(c.g.c)AHB=AHC=900,BH=CH

Do đó CHSA tại H.

Ta có: {(SAB)(SAC)=SA(SAB)BHSA(SAC)CHSA

((SAB);(SAC))=(BH;CH)=600.

BHC=600 hoặc BHC=1200.

Nếu BHC=600ΔBCH  đều cạnh BC=AB2+AC2=a2.

BH=a2>AB (mâu thuẫn do BH là đường vuông góc, AB là đường xiên).

Suy ra BHC=1200.

Áp dụng định lí Cosin trong tam giác BCH ta có:

BH2+CH2BC2=2BH.CH.cos12002BH22a2=2BH2.123BH2=2a2BH=a23=CH

Áp dụng định lí Pytago trong tam giác vuông ABH ta có:

AH=AB2BH2=a22a23=a3

Đặt SH=x(x>0)SA=x+a3.

Áp dụng định lí Pytago trong tam giác vuông SBH ta có:

SB=SH2+HB2=x2+2a23.

Áp dụng hệ thức lượng trong tam giác vuông SAB ta có:

SB.AB=BH.SAx2+2a23.a=a23.(x+a3)x2+2a23=23.(x+a3)x2+2a23=23(x+a3)2x2+2a23=23x2+4ax33+2a294a294ax3+13x2=0(23ax3)2=023ax3=0x=23aSA=x+a3=2a3+a3=a3

Ta có: {SABHSACHSA(BCH).

SBCH=12BH.CH.sinBHC=12.(a23)2.32=a236.

VABCD=13SH.SBCH+13AH.SBCH=13SBCH.(SH+AH)=13SBCH.SA=13.a236.a3=a36  

Chọn D.


Quảng cáo

Luyện Bài Tập Trắc nghiệm Toán 12 - Xem ngay