THỂ TÍCH KHỐI CHÓP CÓ ĐƯỜNG CAO SẴN CÓ A PHƯƠNG PHÁP GIẢI Công thức tính thể tích khối chóp V = 1 3 S h Trong đó S là diện tích đáy và h là chiều cao của khối chóp B BÀI TẬP MINH HỌA Ví dụ 1 Cho hình[.]
Trang 1THỂ TÍCH KHỐI CHÓP CÓ ĐƯỜNG CAO SẴN CÓ
A PHƯƠNG PHÁP GIẢI
Công thức tính thể tích khối chóp: V = 1 .
3S h Trong đó: S là diện tích đáy và h là chiều cao của khối chóp
B BÀI TẬP MINH HỌA
Ví dụ 1: Cho hình chóp S.ABC có đáy ABC là tam giác đều cạnh a, cạnh bên SA vuông góc
với đáy, đường thẳng SC tạo với đáy một góc 60 Thể tích khối chóp S.ABC bằng?
A
3
8
a
3
4
a
3
2
a
3 3 4
a
Lời giải:
Chú ý: Nếu tam giác ABC đều cạnh a thì độ dài đường
trung tuyến
bằng m = 3
2
a
Ta có: SA (ABC) (SC;(ABC)) SCA 60
2
3
ABC
ABC
C
Chọn B
Ví dụ 2: Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình vuông cạnh a, hình chiếu vuông góc của S
lên mặt phẳng (ABCD) trùng với trung điểm của cạnh AD, cạnh bên SB hợp với đáy một góc
60 Tính theo a thể tích V của khối chóp S.ABCD
A V
3
15
2
a
3
15 6
a
3
5 4
3
15 18
a
Lời giải
Trang 2Gọi H là trung điểm của ADAH (ABCD)
Ta có:
2
3 2
S ABCD ABCD
Chọn B
Ví dụ 3: Cho hình chóp S.ABC có đáy là tam giác đều cạnh a, SA (ABC) Biết mặt phẳng (SBC) tạo với đáy một góc 60 Thể tích khối chóp S.ABC là
A
3
3
24
a
B
3
3 8
a
C
3
3 6
a
D.
3
3 18
a
Lời giải:
Gọi M là trung điểm của BCAMBC và
3
.
2
a
Lại có:
Thể tích khối chóp là:
3
.
a
V SA S Chọn B
Ví dụ 4: Cho hình chóp S.ABC có đáy là tam giác vuông tại B có AB=a, BC=a 3 Hình chiếu của đỉnh S trên mặt phẳng đáy trùng với trung điểm của cạnh AC Biết SB tạo với đáy một góc 30 Thể tích khối chóp S.ABC là:
A
3
2
a
B
3
4
a
C
3
3 6
a
D
3
6
a
Lời giải:
Trang 3Gọi H là trung điểm của ACAH (ABC).
Khi đó (SB);(ABC)) SBH. Ta có:
2 2
2
Tam giác ABC có đường trung tuyến BH ứng với
cạnh huyền nên
2
AC
3
a SBH SH HB
Lại có:
2
.
ABC
a
Suy ra:
.
S ABC ABC
D
Ví dụ 5: Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật có AB= 2a, AD=a 3, cạnh bên SA vuông góc với đáy, gọi M là trung điểm của cạnh CD Biết SM tạo với mặt phẳng (ABCD) một góc 60, tính thể tích V của khối chóp S.ABCD
A V= 3
2a B V= 3
4a 3 C V= 3
12a D
V= 3
4a
Lời giải:
Do SA (ABCD) (SM;(ABCD)) SMA 60
2
tan 60 2 3
ABCD
.
1
.2 3.2 3 4
3
S ABCD
Ví dụ 6: Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình vuông cạnh a, SA vuông góc với mặt
đáy, SD tạo với mặt phẳng (SAB) một góc bằng 30.Tính thể tích V của khối chóp
S.ABCD
Trang 4A V= 6
18
a
B V= 3
3a C V= 6
3
a
D V=
3
3
3
a
Lời giải:
Ta có: AD AB AD (SAB)
AD SA
Khi đó: SD SAB;( )DSA 30 suy ra
SA ADSAa
S ABCD ABCD
a
Ví dụ 7: Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình chữ nhật ABCD có AB= 2a Hình chiếu
vuông góc của đỉnh S xuống mặt đáy là trung điểm của AB Biết rằng SA= a 7 và mặt phẳng (SCD) tạo với đáy một góc 60 Thể tích khối chóp là:
A
3
3
a
B
3
3
a
C
3
3
a
D
3
3
a
Lời giải:
6
Dựng HKCD ta có: HK CD
SH CD
Suy ra CD (SHK) SKH 60
3
a
HK SHHK a AD
a
Trang 5Chọn D
Ví dụ 8: Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình thang vuông tại A và B có AD = 2AB=
2CD= 2a và SA (ABCD) Biết SA tạo với (SCD) một góc 30 Thể tích khối chóp
.
S ABCD là:
A
3
6
6
a
B
3
6 3
a
C
3
3 3
a
D.
3
6
2
a
Lời giải:
2
Gọi I là trung điểm của ADABCIlà hình vuông
cạnh
2
AD
aCI a ACD vuông tại C
Khi đó: CD SA CD (SAC)
CD AC
Dựng AN SCSA SCD;( ) ASNASC 30
Suy ra SA ACcot 30 a 6
Lại có:
2 3
ABCD
S AB
S ABCD ABCD
a
Ví dụ 9: Cho khối chóp S.ABCD có đáy là hình vuông có cạnh a, SA vuông góc với đáy
và SC tạo với mặt phẳng (SAB) một góc 30 Tính thể tích V của khối chóp đã cho
A V=
3
6
3
a
B V=
3 2 3
a
C V= 3
2a D V=
3
2
3
a
Lời giải:
Trang 6Ta có: ( )
BC AB
BC SAB
BC SA
Do đó SC SAB;( )SCB 30
Khi đó:
2 2
ABCD
3
S ABCD
a
D
Ví dụ 10: Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình thoi tâm O cạnh a, hình chiếu
vuông góc của đỉnh S lên mặt phẳng đáy trùng với tâm H của tam giác đều ABC, biết mặt
phẳng (SDC) tạo với mặt phẳng (ABCD) một góc 60 Thể tích khối chóp S.ABCD là:
A.
3
3
6
a
B
3
3 6
a
C.
3
6
a
D.
3
3
12
a
Lời giải:
Ta có ABC đều cạnh a nên H là trực tâm của tam giác
ABCCHABCH BC
a ABCD ABC a
.
.a
S ABCD
Ví dụ 11: Cho hình chóp S.ABC có SA vuông góc với mặt phẳng (ABC), đáy ABC tam
giác vuông tại B có AB= a, BC=a 3, biết góc giữa hai mặt phẳng (SAC) và (SBC) bằng
60 Tính thể tích khối chóp S.ABC
Trang 7A 6
12
a
B 6
4
a
C. 2
12
a
D. 6
8
a
Lời giải:
Dựng BHACBH (SAC)
Dựng HKSC (HKB) SCHKB 60
BC SA
ta có:
2 2
a
SB a SA SB AB
SB BC BK
3 2
.
S ABCD
Ví dụ 12: Cho hình chóp tứ giác S.ABCD có đáy là hình vuông ABCD tâm O cạnh 4a,
M là một điểm thuộc cạnh AB sao cho MA=3MB, hình chiếu vuông góc của H lên mặt phẳng (ABCD) là trung điểm của cạnh OM Biết góc giữa hai mặt phẳng (SBC) và đáy là
60 Thể tích khối chóp S.ABCD là:
A 3
4a 3 B.8 3 3
3 a C. 3
8a 3 D. 3
4a
Lời giải:
Dựng HEBC OF, BC
Ta có (SHE) BCSEH 60
Mặt khác ME là đường trung bình của hình thang
MB OF a
2
a
S.
ABCD
a
Trang 8Ví dụ 13: Cho hình chóp S.ABCD có đáy là nửa lục giác đều cạnh a, AD= 2a,
SA ABCD Mặt phẳng (SCD)tạo với đáy một góc 45 Thể tích khối chóp S.ACD là:
A.
3
2
a
B
3
4
a
C
3 3 4
a
D.
3
a
Lời giải:
Gọi O là trung điểm của AD dễ thấy
1 2
OC AB a AD ACD vuông tại C
Khi đó CD AC CD (SAC)
CD SA
Do vậy SCA 45 Lại có tam giác ACD
vuông tại C nên
2 2
AC AD CD a 3 SAa 3.tan 45 a 3
2
a
ABCD
Vậy
3
.
S ABCD ABCD
a