CHUYÊN ĐỀ THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN HÌNH 12 ÔN THI ĐH-CĐ d Công thức tính độ dài đường trung tuyến của tam giác 4/ Diện tích của đa giác a/ Diện tích tam giác vuông Diện tích tam giác vu
Trang 1CHUYÊN ĐỀ THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN HÌNH 12 ÔN THI ĐH-CĐ
GV: NGUYỄN ĐỨC KIÊN – THÀNH PHỐ SƠN LA: 01649802923 1
HÌNH HỌC LỚP 12 CHƯƠNG I KHỐI ĐA DIỆN VÀ THỂ TÍCH CỦA CHÚNG
A Lí thuyết:
ÔN TẬP
1/ Các hệ thức lượng trong tam giác vuông
Cho ABC vuông tại A, AH là đường cao, AM là đường trung tuyến Ta có:
2/ Các hệ thức lượng trong tam giác thường
R
A B C (R là bán kính đường tròn ngoại tiếp ABC)
Trang 2CHUYÊN ĐỀ THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN HÌNH 12 ÔN THI ĐH-CĐ
d) Công thức tính độ dài đường trung tuyến của tam giác
4/ Diện tích của đa giác
a/ Diện tích tam giác vuông
Diện tích tam giác vuông bằng ½ tích 2
cạnh góc vuông
b/ Diện tích tam giác đều
Diện tích tam giác đều:
34
S
Chiều cao tam giác đều:
32
/ /
AMN ABC
2 3 4 3 2
ABC
a S
a h
Trang 3CHUYÊN ĐỀ THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN HÌNH 12 ÔN THI ĐH-CĐ
GV: NGUYỄN ĐỨC KIÊN – THÀNH PHỐ SƠN LA: 01649802923 3
e/ Diện tích tứ giác có hai đường chéo
vuông góc
Diện tích tứ giác có hai đường chéo
vuông góc nhau bằng ½ tích hai đường
chéo
Hình thoi có hai đường chéo vuông góc
nhau tại trung điểm của mỗi đường
Lưu ý: Trong tính toán diện tích, ta có thể chia đa giác thành những hình đơn giản
dễ tính diện tích, sau đó cộng các diện tích được chia này, ta được diện tích
đa giác
CÁC PHƯƠNG PHÁP CHỨNG MINH HÌNH HỌC 1/ Chứng minh đường thẳng // d mp( ) với d( )
Chứng minh mp( ) chứa hai đường thẳng cắt nhau song song với mp
Chứng minh mp( ) và mp cùng song song với 1 mặt phẳng hoặc cùng vuông góc
với 1 đường thẳng
3/ Chứng minh hai đường thẳng song song: Áp dụng một trong các định lí sau
Hai mp( ), có điểm chung S và lần lượt chứa 2 đường thẳng song song ,a b thì
Trang 4CHUYÊN ĐỀ THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN HÌNH 12 ÔN THI ĐH-CĐ
Hai mặt phẳng cùng song song với một đường thẳng thì giao tuyến của chúng song
song với đường thẳng đó
Một mặt phẳng cắt hai mặt phẳng song song theo giao tuyến song song
Hai đường thẳng cùng vuông góc với một mặt phẳng thì song song với nhau
Sử dụng phương pháp hình học phẳng: Đường trung bình, định lí Talét đảo, …
Có hai mặt phẳng vuông góc, đường thẳng nào nằm trong mặt phẳng này và vuông góc
với giao tuyến, cũng vuông góc với mặt phẳng kia
(chứng minh mp chứa 1 đường thẳng
vuông góc với mp kia)
Chứng tỏ góc giữa hai mặt phẳng bằng 0
90
GÓC 1/ Góc giữa hai đường thẳng
Là góc tạo bởi hai đường thẳng cắt nhau lần lượt vẽ cùng phương
với hai đường thẳng đó:
// '
( , ) ( ', ') // '
Trang 5CHUYÊN ĐỀ THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN HÌNH 12 ÔN THI ĐH-CĐ
GV: NGUYỄN ĐỨC KIÊN – THÀNH PHỐ SƠN LA: 01649802923 5
(với 'd là hình chiếu vuông góc của d lên mp( ) )
3/ Góc giữa hai mp và mp
Là góc có đỉnh nằm trên giao tuyến u ,
2 cạnh của hai góc lần lượt nằm trên
2 mặt phẳng và cùng vuông góc với giao tuyến
4/ Khoảng cách từ một điểm đến một đường thẳng:
Là độ dài đoạn vuông góc vẽ từ điểm đó đến đường thẳng
,
d M MH
5/ Khoảng cách giữa hai đường thẳng song song:
Là khoảng cách từ một điểm trên đường thẳng (mặt phẳng)
này đến đường thẳng (mặt phẳng) kia
6/ Khoảng cách giữa một đường thẳng và một mặt phẳng song song
Là khoảng cách từ một điểm trên đường thẳng đến mặt phẳng
7/ Khoảng cách giữa hai đường thẳng chéo nhau
Là độ dài đoạn vuông góc chung của 2 đường thẳng đó
Là khoảng cách MH từ một điểm M trên d đến mp
chứa d' và song song với d
Là khoảng cách giữa hai mặt phẳng song song ,
lần lượt chứa d và ' d
HÌNH CHÓP ĐỀU 1/ Định nghĩa
Một hình chóp được gọi là hình chóp đều nếu có đáy là một đa giác đều và có chân
đường cao trùng với tâm của đa giác đáy
Trang 6CHUYÊN ĐỀ THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN HÌNH 12 ÔN THI ĐH-CĐ
Các cạnh bên của hình chóp đều tạo với mặt đáy các góc bằng nhau
2/ Hai hình chóp đều thường gặp
a/ Hình chóp tam giác đều: Cho hình chóp tam giác đềuS ABC Khi đó:
Đáy ABC là tam giác đều
Các mặt bên là các tam giác cân tại S
Chiều cao: SO
SAOSBOSCO
Lưu ý: Hình chóp tam giác đều khác với tứ diện đều
+ Tứ diện đều có các mặt là các tam giác đều
+ Tứ diện đều là hình chóp tam giác đều có cạnh bên bằng cạnh đáy
b/ Hình chóp tứ giác đều: Cho hình chóp tam giác đều S ABCD
Đáy ABCD là hình vuông
Các mặt bên là các tam giác cân tại S
Chiều cao: SO
SAOSBOSCOSDO
SHO
1/ Hình chóp có một cạnh bên vuông góc
với đáy:
Chiều cao của hình chóp là độ dài cạnh
bên vuông góc với đáy
Chiều cao của hình chóp là chiều cao của
tam giác chứa trong mặt bên vuông góc
Ví dụ: Hình chóp S ABCD có mặt
bênSAB vuông góc với mặt đáyABCD thì chiều cao của hình
chóp là chiều cao củaSAB
XÁC ĐỊNH CHIỀU CAO CỦA HÌNH CHÓP
Trang 7CHUYÊN ĐỀ THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN HÌNH 12 ÔN THI ĐH-CĐ
GV: NGUYỄN ĐỨC KIÊN – THÀNH PHỐ SƠN LA: 01649802923 7
Chiều cao của hình chóp là giao tuyến
của hai mặt bên cùng vuông góc với đáy
Ví dụ: Hình chóp S ABCD có hai mặt
bên SAB và SAD cùng vuông
góc với mặt đáyABCD thì chiều cao là SA
4/ Hình chóp đều:
Chiều cao của hình chóp là đoạn thẳng
nối đỉnh và tâm của đáy
Ví dụ: Hình chóp tứ giác
đều S ABCD có tâm mặt phẳng
đáy là giao điểm của hai đường chéo hình vuôngABCD thì có
h Chiều cao của khối chóp
Lưu ý: Lăng trụ đứng có chiều cao
Trang 8CHUYÊN ĐỀ THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN HÌNH 12 ÔN THI ĐH-CĐ
Tính thể tích bằng cách chia nhỏ: Ta chia khối đa diện thành nhiều khối đa diện nhỏ
mà có thể dễ dàng tính thể tích của chúng Sau đó, ta cộng kết quả lại, ta sẽ có kết quả
cần tìm
Tính thể tích bằng cách bổ sung: Ta có thể ghép thêm vào khối đa diện một khối đa
diện khác, sao cho khối đa diện thêm vào và khối đa diện mới có thể dễ dàng tính được
Trang 9CHUYÊN ĐỀ THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN HÌNH 12 ÔN THI ĐH-CĐ
GV: NGUYỄN ĐỨC KIÊN – THÀNH PHỐ SƠN LA: 01649802923 9
Bài 1: Cho hình lăng trụ đứng tam giác ABC.A’B’C’ là tam giác ABC vuông cân tại A có
cạnh BC = a 2 và biết A'B = 3a Tính thể tích khối lăng trụ
Giải:
Ta có
ABC
vuông cân tại A nên AB = AC = a
ABC A'B'C' là lăng trụ đứng AA ' AB
Vậy V = B.h = SABC AA' = a3 2
Bài 2 : Cho lăng trụ tứ giác đều ABCD.A’B’C’D' có cạnh bên bằng 4a và đường chéo 5a
Tính thể tích khối lăng trụ này
Suy ra B = SABCD =
2
9 4
a
Vậy V = B.h = SABCD.AA' = 9a3
Bài 3: Đáy của lăng trụ đứng tam giác ABC.A’B’C’ là tam giác đều cạnh a = 4 và biết
diện tích tam giác A’BC bằng 8 Tính thể tích khối lăng trụ
Giải:
Gọi I là trung điểm BC Ta có
ABC đều nên
2 1
Vậy : VABC.A’B’C’ = SABC AA'= 8 3
Bài 4: Cho hình hộp đứng có đáy là hình thoi cạnh a và có góc nhọn bằng 600 Đường chéo
lớn của đáy bằng đường chéo nhỏ của lăng trụ.Tính thể tích hình hộp
B' A'
B A
Trang 10CHUYÊN ĐỀ THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN HÌNH 12 ÔN THI ĐH-CĐ
a
Bài 5: Cho lăng trụ đứng tam giác ABC A'B'C' có đáy ABC là tam giác vuông tại A với
AC = a , góc ABC= 60 o biết BC' hợp với (AA'C'C) một góc 300 Tính AC' và thể tích lăng
ABC
a
S
Vậy V = a3 6
Bài : Cho lăng trụ đứng ABCD A'B'C'D' có đáy ABCD là hình vuông cạnh a và đường chéo
BD' của lăng trụ hợp với đáy ABCD một góc 300 Tính thể tích và tổng diên tích của các mặt
bên của lăng trụ
Giải :
Ta có ABCD A'B'C'D' là lăng trụ đứng nên ta có: DD ' ( ABCD ) DD ' BD và BD là
hình chiếu của BD' trên ABCD
Vậy V = SABCD.DD' =
3 6 3
Bài 6:(ĐH YTB-2001) Đáy của lăng trụ đứng tam giác ABC.A’B’C’ là tam giác đều Mặt
(A’BC) tạo với đáy một góc 300 và diện tích tam giác A’BC bằng 8 Tính thể tích khối lăng
o 30
C'
B' A'
C
B A
o 30
a
D'
C' A' B'
D
A
Trang 11CHUYÊN ĐỀ THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN HÌNH 12 ÔN THI ĐH-CĐ
GV: NGUYỄN ĐỨC KIÊN – THÀNH PHỐ SƠN LA: 01649802923 11
2
32
AI AI
230cos:'
Vậy VABC.A’B’C’ = CI.AI.A’A = x3 3
Mà SA’BC = BI.A’I = x.2x = 8 x 2
Do đó VABC.A’B’C’ = 8 3
Bài 7:(CĐ CN-1999) Cho lăng trụ tứ giác đều ABCD A'B'C'D' có cạnh đáy a và mặt
phẳng (BDC') hợp với đáy (ABCD) một góc 60o.Tính thể tích khối hộp chữ nhật
Giải :
Gọi O là tâm của ABCD Ta có
ABCD là hình vuông nênOC BD
CC' (ABCD) nên OC' BD (đl 3 )
a
Bài 8:(ĐH QG-2000) Cho hình hộp chữ nhật ABCD A'B'C'D' có AA' = 2a ; mặt phẳng
(A'BC) hợp với đáy (ABCD) một góc 60o và A'C hợp với đáy (ABCD) một góc 30o Tính thể
I
C'
B' A'
C
B A
B' C'
C
A D
B
2a
o 30
o 60
D' C'
B' A'
D C
B
A
Trang 12CHUYÊN ĐỀ THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN HÌNH 12 ÔN THI ĐH-CĐ
Bài 9:(ĐH HÀNG HẢI-2000) Cho lăng trụ xiên tam giác ABC A'B'C' có đáy ABC là tam
giác đều cạnh a Hình chiếu của A' xuống (ABC) là tâm O đường tròn ngoại tiếp tam giác
ABC biết AA' hợp với đáy ABC một góc 60
Ta có BB'CC' là hình bình hành ( vì mặt bên của lăng trụ)
a
Bài 10: (Bài 19-sgknc-28) Cho khối lăng trụ tam giác ABC.A'B'C' có đáy là tam giác ABC
vuông tại A AC=b, góc ACB 600 Đường thẳng BC' tạo
với mặt phẳng (AAC'C) một góc bằng 300
a/ Tính độ dài đoạn thẳng AC'
b/ Tính thể tích khối lăng trụ đã cho
Giải :
a/ Do tam giác ABC vuông tại A cho nên
hình chiếu của BC' trên mặt phẳng (AA'C'C) suy ra góc
BC'A bằng 30 Trong tam giác vuông ABC ta có 0
Bài 11: (Bài 20-sgknc-28) Cho khối lăng trụ tam giác ABC.A'B'C' có đáy là tam giác đều
cạnh a , điểm A' cách đều ba điểm A,B,C , cạnh AA' tạo với đáy một góc bằng 60 0
a/ Tính thể tích khối lăng trụ
H O
o 60
C'
A a
B' A'
C
B
Trang 13CHUYÊN ĐỀ THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN HÌNH 12 ÔN THI ĐH-CĐ
GV: NGUYỄN ĐỨC KIÊN – THÀNH PHỐ SƠN LA: 01649802923 13
b/ Chứng minh mặt bên BCC'B' là hình chữ nhật
c/ Tính tổng diện tích các mặt bên ( gọi là diện tích xung quanh )?
Giải : a/ Vì A' cách đều các điểm A,B,C cho nên hình chiếu vuông góc H của A' trùng với
tâm đáy Nhưng đáy lại là tam giác đều vì vậy H trùng với tâm đường tròn ngoại tiếp , trọng
a
AH a Trong tam giác AHA' có A'H=AH
c/ Tính diện tích xung quanh
Ví AH=a cho nên tam giác AHA' là một nửa tam giác đều cạnh bằng 2a :
Vì thế diện tích hình chữ nhật BCC'B' bằng BC.BB'=a.2a=2a2S BCC B' ' 2a2 (1) Mặt khác hai hình bình hành ABB'A' bằng ACC'A'
Trang 14CHUYÊN ĐỀ THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN HÌNH 12 ÔN THI ĐH-CĐ
* Góc giữa cạnh bên BB’ và đáy (ABCD) là = B B O
2DB = 2
a
Suy ra: cos = 1
2 = 600 b) * Đáy ABCD là tổng của 2 đều ABD và BDC
S ABCD= 2
2
34
a
=
2
32
a
* V ABCD A B C D. = Bh = S ABCD.B’O =
2
32
a
Dạng 2: Thể tích khối chóp
Loại 1: Thể tích của khối tứ diện
Bài 13: (A-2011) Cho hình chóp S.ABC có đáy ABC là tam giác vuông cân tại B, AB = BC
= 2a; hai mặp phảng (SAB) và (SAC) cùng vuông góc với mặt phẳng (ABC) Gọi M là trung
điểm của AB; mặt phẳng qua SM và song song với BC, cắt AC tại N Biết góc giữa hai mặt
phẳng (SBC) và (ABC) bẳng 600 Tính thể tích khối chop S BCNM
Giải:
Hai mặt phẳng (SAB) và (SAC) cùng vuông góc với phẳng (ABC) nên giao tuyến
SA (ABC), do đó SA là đường cao
Bài 14: (D-2011) Cho hình chóp S.ABC có đáy ABC là tam giác vuông tại B, BA = 3a, BC
= 4a; mặt phẳng (SBC) vuông góc với mặt phẳng (ABC) Biết SB = 2a 3 và
SBC = 300
Tính thể tích khối chóp S.ABC và khoảng cách từ điểm B đến mặt phẳng (SAC) theo a
Giải :
Gọi H là hình chiếu của S xuống BC
Vì (SBC) (ABC) nên SH (ABC)
Ta có SH = a 3 ( Cạnh đối diện với góc 30)
a
60a O
D'
C'
B' A'
B A
Trang 15CHUYÊN ĐỀ THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN HÌNH 12 ÔN THI ĐH-CĐ
GV: NGUYỄN ĐỨC KIÊN – THÀNH PHỐ SƠN LA: 01649802923 15
Thể tích khối (SABC) = 1
3SABC SH
3
1 1( 3a.4a).a 3 2a 3
V d S ABC S d A SBC S d B ASC S d C SAB S
Bài 15: (DB -A-2007) Cho hình chóp S.ABC góc giữa hai mặt phẳng (SBC) và (ABC) bằng
60 Tam giác ABC Và SBC đều cạnh a tính thể tích , khoảng cách từ B đến (SAC)
Giải :
Gọi M là trung điểm của BC khi đó BC (SAM)
Vậy góc giữa hai mặt phẳng (SBC) và (ABC) chính là góc SMA=60
Ta cũng => được (SAM) (ABC)=AM
a
(dvtt) +) khoảng cách từ B đến (SAC)
Trang 16CHUYÊN ĐỀ THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN HÌNH 12 ÔN THI ĐH-CĐ
Loại 2 : Khối chóp có cạnh bên vuông góc với đáy
Bài 17 : Cho hình chóp SABC có SB = SC = BC = CA = a Hai mặt (ABC) và (ASC) cùng
Bài 18 :(CĐ-KTKT-2001) Cho hình chóp SABC có đáy ABC là tam giác vuông cân tại B
với AC = a biết SA vuông góc với đáy ABC và SB hợp với đáy một góc 60o
1) Chứng minh các mặt bên là tam giác vuông
2)Tính thể tích hình chóp
Giải : 1) SA ( ABC ) SA AB & SA AC
mà BC AB BC SB ( đl 3 )
Vậy các mặt bên chóp là tam giác vuông
2) Ta cóSA ( ABC ) AB là hình chiếu của SB trên (ABC)
_
\ / /
a
B
S C
A
Trang 17CHUYÊN ĐỀ THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN HÌNH 12 ÔN THI ĐH-CĐ
GV: NGUYỄN ĐỨC KIÊN – THÀNH PHỐ SƠN LA: 01649802923 17
Bài 19 :( A-2009) Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình thang vuông tại A và D;
AB = AD = 2a, CD = a; góc giữa hai mặt phẳng (SBC) và (ABCD) bằng 600 Gọi I là trung
điểm của cạnh AD Biết hai mặt phẳng (SBI) và (SCI) cùng vuông góc với mặt phẳng
(ABCD), tính thể tích khối chóp S.ABCD theo a
ABCD AECD EBC
3 2
Bài 20 (D-2013) Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình thoi cạnh a, cạnh bên SA
Bài 21 : ( ĐH-GTVT-2002) Cho hình chóp SABCD có đáy ABCD là hình vuông có cạnh a
và SA vuông góc đáy ABCD và mặt bên (SCD) hợp với đáy một góc 60o
a o 60
S
C
B A
Trang 18CHUYÊN ĐỀ THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN HÌNH 12 ÔN THI ĐH-CĐ
Bài 22: (A-2012) Cho hình chóp S.ABC đáy là tam giác đều cạnh a, hình chiếu của S trên
(ABC) là H thuộc AB sao cho HA=2HB, góc giữa SC và (ABC) bằng 60, Tính thể tích của
khối chóp S.ABC và khoảng cách giữa SA và BC theo a
A
S
o 60
Trang 19CHUYÊN ĐỀ THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN HÌNH 12 ÔN THI ĐH-CĐ
GV: NGUYỄN ĐỨC KIÊN – THÀNH PHỐ SƠN LA: 01649802923 19
Bài 23( B năm 2006) Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật với AB = a,
AD = a 2, SA = a và SA(ABCD) Gọi M, Nlà trung điểm của AD, SC Chứng minh
(SAC)(SMB) và V ANIB ?
Giải :
- (SAC)(SMB) …
-V ANIB ?
Gọi H là trung điểm của AC=>Nh là đường trung bình của
tam giác SAC ; NH=
Bài 24: (NPK-44) Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a, SA vuông
góc với đáy (SBD) tạo với đáy một góc 60 Gọi M,N lần lượt là hình chiếu của A lên
SB,SD Mp( AMN) cắt SC tại P Tính thể tích khối chóp S.AMPN
- Dễ dàng chứng minh được SP(AMNP)=> SP là đường
đường cao của hình chóp S.AMPN
Trang 20CHUYÊN ĐỀ THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN HÌNH 12 ÔN THI ĐH-CĐ
Bài 25: Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông có cạnh a Mặt bên SAB là
tam giác đều nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáyABCD,
1) Chứng minh rằng chân đường cao khối chóp trùng với trung điểm cạnh AB
mà ( SAB ) ( ABCD ) SH ( ABCD )
Vậy H là chân đường cao của khối chóp
2) Ta có tam giác SAB đều nên SA = 3
Bài 26: Cho tứ diện ABCD có ABC là tam giác đều ,BCD là tam giác vuông cân tại D ,
(ABC) (BCD) và AD hợp với (BCD) một góc 60o Tính thể tích tứ diện ABCD
Giải :
Gọi H là trung điểm của BC
Ta có tam giác ABC đều nên AH (BCD) , mà (ABC) (BCD)
Bài 27: ( A-Dự Bị 2004) Cho hình chóp S.ABC có đáy ABC là tam giác vuông cân tại B,
có BC = a Mặt bên SAC vuông góc với đáy, các mặt bên còn lại đều tạo với mặt đáy một
góc 450
a) Chứng minh rằng chân đường cao khối chóp trùng với trung điểm cạnh AC
b) Tính thể tích khối chóp SABC
Giải :
a) Kẽ SH BC vì mp(SAC)mp(ABC) nên SHmp(ABC)
Gọi I, J là hình chiếu của H trên AB và BC SIAB,
SIH SJH
Ta có: SHI SHJ HI HJnên BH là đường phân
giác của ABCừ đó suy ra H là trung điểm của AC
SH
S ABC
Bài 28: (DB-B-2010) Cho hình chóp S.ABC đáy ABC vuông cân tại A ; AB=AC=a ; (SBC)
Vuông góc với (ABC) ; hai mặt bên còn lại hợp với đáy một góc 60 Tính thể tích hình chóp
SABC
a H
D
C B
A S
o 60 a
C
B A
45
I
J
H A
C
B S
Trang 21CHUYÊN ĐỀ THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN HÌNH 12 ÔN THI ĐH-CĐ
GV: NGUYỄN ĐỨC KIÊN – THÀNH PHỐ SƠN LA: 01649802923 21
Bài 29 : (A-2007) Cho hình chóp S.ABCD đáy là hình vuông cạnh a, mặt bên SAD là tam
giác đều và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy Gọi M,N,P lần lượt là trung điểm của
các cạnh SB, BC, CD Chứng minh AM vuông góc với BP và thể tích khối tứ diện CMNP
Giải :
Gọi H là trung điểm AD, do tam giác SAD đều nên SH AD
Vì (SAD) (ABCD), suy ra SH (ABCD) suy ra SH BP (1)
Dễ thấy hai tam giác vuông BPC và CHD bằng nhau, nên ta có BPCH (2)
Trang 22CHUYÊN ĐỀ THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN HÌNH 12 ÔN THI ĐH-CĐ
Bài 30: Cho chóp tam giác đều SABC cạnh đáy bằng a và cạnh bên bằng 2a Chứng minh
rằng chân đường cao kẻ từ S của hình chóp là tâm của tam giác đều ABC.Tính thể tích
chóp đều SABC
Giải:
Dựng SO (ABC) Ta có SA = SB = SC suy ra OA = OB = OC
Vậy O là tâm của tam giác đều ABC
Ta có tam giác ABC đều nên
11 3
Bài 31: Cho khối chóp tứ giác SABCD có tất cả các cạnh có độ dài bằng a
1) Chứng minh rằng SABCD là chóp tứ giác đều
2) Tính thể tích khối chóp SABCD
Giải:
Dựng SO (ABCD)
Ta có SA = SB = SC = SD nên
OA = OB = OC = ODABCD là hình thoi có đường tròn
gnoại tiếp nên ABCD là hình vuông Ta có SA2 + SB2 = AB2
+BC2 = AC2 nên ASCvuông tại S 2
2
a OS
3 2
a
V
Bài 32:( ĐH-HV-2002) Cho khối tứ diện đều ABCD cạnh bằng a, M là trung điểm DC
a) Tính thể tích khối tứ diện đều ABCD
b)Tính khoảng cách từ M đến mp(ABC).Suy ra thể tích hình chóp MABC
C
B A
S
a O
B A
S
a I
H O
M
C
B A
D
Trang 23CHUYÊN ĐỀ THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN HÌNH 12 ÔN THI ĐH-CĐ
GV: NGUYỄN ĐỨC KIÊN – THÀNH PHỐ SƠN LA: 01649802923 23
a
V
Bài: Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình thoi cạnh a và góc A = 600 Các mặt bên
hợp với đáy góc 600 Tính thể tích hình chóp S.ABCD
Giải
Gọi I là chân đường cao kẻ từ S trong SAD
Ta có: các mặt bên hợp với đáy góc 600, nên hình chiếu vuông góc của S xuống mặt phẳng
đáy sẽ cách đều các cạnh đáy Suy ra: SO là đường cao của hình chóp
Trang 24CHUYÊN ĐỀ THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN HÌNH 12 ÔN THI ĐH-CĐ
Bài 34: Cho chóp SABC có SA=SB=SC=a, góc ASB= 600,góc CSB=900, góc CSA=1200
CMR tam giác ABC vuông rồi tính thể tích chóp
Bài: Cho hình chóp S.ABCD đáy là hình thang vuông tại A và B, điểm M trên SC sao cho
MC=2MS; AB=a; BC=2AD=2a 3 Tính thể tích khối chóp MABCD, Biết SA=SB=SD và
góc tạo bởi SC và đáy bằng 60
Giải
Trang 25CHUYÊN ĐỀ THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN HÌNH 12 ÔN THI ĐH-CĐ
GV: NGUYỄN ĐỨC KIÊN – THÀNH PHỐ SƠN LA: 01649802923 25
VẤN ĐỀ 2: TÍNH THỂ TÍCH BẰNG PHƯƠNG PHÁP TỈ SỐ THỂ TÍCH
PP:
Trong nhiều bài toán, việc tính trực tiếp thể tích khối đa diện như trong dạng 1 có thể gặp
khó khăn vì hai lí do:
+ Hoặc là khó xác định và tính được chiều cao
+ Hoặc tính được diện tích đáy nhưng cũng không dễ dàng
Khi đó, ta có thể làm theo các phương pháp sau:
+ Phân chia khối cần tính thể tích thành tổng hoặc hiệu các khối cơ bản (hình chóp hoặc
hình lăng trụ) mà các khối này dễ tính hơn
+ Hoặc là so sánh thể tích khối cần tính với một đa diện khác đã biết trước hoặc dễ dàng
tính thể tích
Trong dạng này, ta thường hay sử dụng kết quả của bài toán:
Cho hình chóp S.ABC Lấy A’, B’, C’ tương ứng trên cạnh SA, SB, SC Khi đó:
1
.3
Trang 26CHUYÊN ĐỀ THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN HÌNH 12 ÔN THI ĐH-CĐ
Lưu ý* MSC, ta có: .
.
.
Bài 35: Cho hình chóp S.ABC có tam giác ABC vuông cân ở B, AC a 2 ,SA vuông
góc với đáy ABC , SAa
1) Tính thể tích của khối chóp S.ABC
2) Gọi G là trọng tâm tam giác ABC, mặt phẳng () qua AG
và song song với BC cắt SC, SB lần lượt tại M, N Tính thể
tích của khối chóp S.AMN
Bài 36: Cho tam giác ABC vuông cân ở A và ABa Trên đường thẳng qua C và vuông
góc với mặt phẳng (ABC) lấy điểm D sao cho CDa Mặt phẳng qua C vuông góc với BD,
Trang 27CHUYÊN ĐỀ THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN HÌNH 12 ÔN THI ĐH-CĐ
GV: NGUYỄN ĐỨC KIÊN – THÀNH PHỐ SƠN LA: 01649802923 27
I
O A
S
E
F M
Bài 37: Cho khối chóp tứ giác đều SABCD Một mặt phẳng ()qua A, B và trung điểm M
của SC Tính tỉ số thể tích của hai phần khối chóp bị phân chia bởi mặt phẳng đó
Giải
Kẻ MN // CD (N SD)thì hình thang ABMN là thiết diện của
khối chóp khi cắt bởi mặt phẳng (ABM)
1 2
SBMN SBCD
1 4
1 2
1 2
SABMN
V V
Bài 38: Cho hình chóp tứ giác đều S.ABCD, đáy là hình vuông cạnh a, cạnh bên tạo với đáy
góc 60 Gọi M là trung điểm SC Mặt phẳng đi qua AM và song song với BD, cắt SB tại E
D
N S
O M
B D
C
A
Trang 28CHUYÊN ĐỀ THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN HÌNH 12 ÔN THI ĐH-CĐ
3
SAMF SAC
& SB AB'Suy ra:AB'(SBC)
nên AB' SC Tương tự AD' SC