Công thức nhanh hình chóp có cạnh bên vuông góc với mặt đáy: Gọi h là chiều cao hình chóp và r bán kính đường tròn ngoại tiếp đa giác đáy. Tính bán kính mặt cầu ngoại tiếp hình chóp[r]
Trang 1ĐỀ TEST NHANH HÌNH HỌC 12 CÁC DẠNG BÀI DÙNG CÔNG THỨC TÍNH NHANH
THỜI GIAN : 30 PHÚT
ĐỀ BÀI Câu 1 Tính thể tích của khối tứ diện đều cạnh 2a
A
3
2 2 3
a
3 2 4
a
3 2 12
a
Câu 2 Cho khối tứ diện OABC có OA , OB , OC đôi một vuông góc và OA ; OB b a ; OC c
Thể tích khối tứ diện OABC được tính theo công thức nào sau đây
A 1
6
3
2
V a b c D V 3 a b c
Câu 3 Cho hình chóp S ABC với các mặt SAB,SBC,SAC vuông góc với nhau từng đôi một
Tính thể tích khối chópS ABC Biết diện tích các tam giác SAB , SBC , SAC lần lượt là 4a , 2
2
a , 9a 2
Câu 4 Cho tứ diện S ABC có SA , 1 SB , 2 SC và 3 ASBBSCCSA 60 Tính thể tích khối
tứ diện S ABC
A 2
2
3
Câu 5 Cho hình chóp S ABC có ABAC4,BC2,SA4 3,SABSAC 30 Tính thể tích khối
chóp S ABC
A V S ABC. 12 B V S ABC. 6 C V S ABC. 8 D V S ABC. 4
Câu 6 Cho hình chóp đều S ABC có cạnh đáy bằng 2a ; mặt bên tạo với đáy góc 0
60 Thể tích khối chóp S ABC là
A
3 2 3
a
3 3 24
a
3 3 3
a
3
24
a
Câu 7 Cho tứ diện ABCD có ABCD 4 ;a ACBD 5 ;a ADBC6a Tính thể tích khối tứ
diện ABCD
A
3
4
a
3
4
a
3
2
a
3
4
a
Câu 8 Cho hình chóp S ABC có SA (0x x 3); tất cả các cạnh còn lại đều bằng 1 Tìm x để
khối chóp S ABC có thể tích lớn nhất
A 3
2
x B 3
3
x C 6
3
x D 6
2
x
Câu 9 Cho hình chóp S ABCD đáy là hình bình hành có thể tích là V Gọi M P; lần lượt là trung
điểm của SB SD; Mặt phẳng (AMP) cắt SC tại N Tính thể tích khối đa diện ABCDMNP
A 1
6V B
5
6V C
1
12V D
11
12V
Câu 10 Cho hình lập phương ' ' ' '
.
ABCD A B C D cạnh 2a Gọi M là trung điểm của BB ; điểm ' P thuộc cạnh DD sao cho ' 1 '
4
DP DD Mặt phẳng (AMP) cắt '
CC tại N Tính thể tích khối đa diện
A 3
2a B 3
3a C 11 3
3 a D
3 9
4a
Trang 2Câu 11 Tính bán kính của khối cầu ngoại tiếp hình chóp tứ giác đều có tất cả các cạnh bằng a
A
3
a
5
a
2
a
2
a
Câu 12 Cho hình chóp tứ giác đều S.ABCD có cạnh đáy bằng a, cạnh bên bằng 3a Tính bán kính mặt
cầu ngoại tiếp khối chóp đã cho
A 3 34
34
a
34
a
34
a
34
a
Câu 13 Cho hình chóp S ABC có đáy ABC là tam giác đều cạnh a Cạnh bên SA và vuông góc a
với đáyABC Tính bán kính mặt cầu ngoại tiếp khối chópS ABC
A 42
6
a
7
21
a
3
21
a
6
a
Câu 14 Cho hình chóp SABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a, tam giác SAB đều và nằm trong
mặt phẳng vuông góc với đáy Tính bán kính mặt cầu ngoại tiếp hình chópSABCD
A 42
6
a
7
21
a
3
21
a
6
a
Câu 15 Cho hình chóp S ABCD có thể tích V với đáy ABCD là hình bình hành Mặt phẳng qua A,
,
M P cắt cạnh SC tại N với M , Plà các điểm thuộc các cạnh SB, SD sao cho 1,
2
SN
SB 2
3
SP
SD Tính thể tích khối đa diện ABCD MNP
.A 23
30V
Câu 16 Cho tứ diện SABC có các góc phẳng ở đỉnh S vuông Biết rằng SAa,SB SC k
Đặt SB Tính thể tích tứ diện SABC theo x a k x, , và xác định SB SC, để thể tích tứ diện SABC lớn nhất.
.A
2
6
ak
2
4
ak
2
12
ak
2
24
ak
HẾT
Trang 3CẤU TRÚC ĐỀ TEST NHANH CÔNG THỨC TÍNH NHANH
(KHÔNG PHÂN MỨC ĐỘ NHẬN THỨC)
CÂU DẠNG BÀI TẬP
1 THỂ TÍCH TỨ DIỆN ĐỀU
2 THỂ TÍCH TAM DIỆN VUÔNG
3 TAM DIỆN VUÔNG CÓ 3 DIỆN TÍCH 3 MẶT
4 THỂ TÍCH KHI BIẾT 3 CẠNH BÊN VÀ 3 GÓC Ở ĐỈNH
5 THỂ TÍCH KHI BIẾT GÓC VÀ KHOẢNG CÁCH CỦA 2 CẠNH ĐỐI
6 THỂ TÍCH BIẾT GÓC NHỊ DIỆN
7 THỂ TÍCH TỨ DIỆN CÓ 3 CẶP CẠNH ĐỐI BẰNG NHAU
8 THỂ TÍCH TỨ DIỆN CÓ 5 CẠNH BẰNG NHAU VÀ 1 CẠNH KHÁC
9 TÍNH NHANH TỶ SỐ CHÓP ĐÁY TỨ GIÁC
10 TÍNH NHANH TỶ SỐ LĂNG TRỤ
11 TÍNH NHANH BÁN KÍNH CẦU NGOẠI TIẾP CHÓP ĐỀU
12 BÁN KINH CẦU NGOẠI TIẾP CHÓP ĐẶC BIỆT KHÁC
13 BÁN KINH CẦU NGOẠI TIẾP CHÓP ĐẶC BIỆT KHÁC
14 BÁN KINH CẦU NGOẠI TIẾP CHÓP ĐẶC BIỆT KHÁC
15 TÍNH NHANH LIÊN QUAN CHIA KHỐI
16 TÍNH NHANH LIÊN QUAN MAX MIN
BẢNG ĐÁP ÁN
11.D 12.D 13.D 14.D 15.D 16.D
LỜI GIẢI CHI TIẾT
Câu 1 [2H1-3.2-2] Tính thể tích của khối tứ diện đều cạnh 2a
A.
3
2 2 3
a
3 2 4
a
3 2 12
a
Lời giải
Tác giả:Lê Thị Thúy ; Fb:Thúy Lê
Chọn A
Giả sử tứ diện đều SABC Gọi O là tâm của tam giác ABC Ta có 1
3
O
S
A
B
C
Trang 41 sin 60 2
ABC
3
a
3
a
1 S
3
a
* Dùng công thức tính nhanh :
Thể tích của khối tứ diện đều cạnh b :
3 2 12
b
Áp dụng công thức trên ta có: 3 2
12
2 12
a
3
a
Câu 2 [2H1-3.2-1] Cho khối tứ diện OABC có OA , OB , OC đôi một vuông góc và OA ; a
OB ; OC c b Thể tích khối tứ diện OABC được tính theo công thức nào sau đây
A. 1
6
3
2
V a b c D. V 3 a b c
Lời giải
Tác giả:Lê Thị Thúy ; Fb:Thúy Lê
Chọn A
OABC
V Sh OA OB OC a b c
Câu 3 [2H1-3.2-2] Cho hình chóp S ABC với các mặt SAB,SBC,SAC vuông góc với nhau
từng đôi một Tính thể tích khối chópS ABC Biết diện tích các tam giác SAB , SBC , SAC lần
lượt là 2
4a , a , 2 9a 2
Lời giải
Tác giả:Lê Thị Thúy ; Fb:Thúy Lê
Chọn D
Chứng minh tương tự ta được: SBSA
S ABC
V SC dt SAB SC SB SA SA SB SC
2 2 2
6 SA SB SC 6 SA SB SB SC SA SC
1 2 3
2 1
S S S
Cách 2:
Ta áp dụng công thức tính thể tích sau:
Trang 5Cho hình chóp S ABC với các mặt phẳng SAB , SBC , SAC vuông góc với nhau từng đôi
một, diện tích các tam giác SAB SBC SAC lần lượt là , , S S S Thể tích khối chóp SABC là 1, 2, 3
1 2 3
2 3
S ABC
S S S
.
2
2 2 3
S ABC
S S S
Câu 4 [2H1-3.2-3] Cho tứ diện S ABC có SA , 1 SB , 2 SC và 3 ASBBSCCSA Tính 60
thể tích khối tứ diện S ABC
A 2
2
3
Lời giải Tác giả:Lê Thị Thúy ; Fb:Thúy Lê
Chọn B
Cách 1:
Gọi B, C lần lượt là các điểm trên SB và SC thỏa SB , 1 SC 1
Khi đó tứ diện S AB C là tứ diện đều có cạnh là 1
Do đó thể tích của khối tứ diện S AB C là . 2
12
S AB C
V Mặt khác ta lại có
.
.
6
S AB C
S ABC S AB C
S ABC
Cách 2:
Ta áp dụng công thức tính thể tích sau:
Cho khối tứ diện S ABC có SA , SB b a , SC c , ASB , BSC , CSA Khi đó
thể tích khối tứ diện S ABC được tính bằng công thức:
6
S ABC
abc
Áp dụng vào bài giải ta được thể tích của khối tứ diện S ABC là
.
6
S ABC
SA SB SC
Trang 63 2
1 2cos 60 3cos 60
Câu 5 [2H1-3.2-3] Cho hình chóp S ABC có ABAC4,BC2,SA4 3,SABSAC 30 Tính
thể tích khối chóp S ABC
A V S ABC. 12 B.V S ABC. 6 C. V S ABC. 8 D. V S ABC. 4
Lời giải
Tác giả:Lê Thị Thúy ; Fb:Thúy Lê
Chọn D
Cách 1:
Ta có SB2 SA2 AB2 2.SA AB .cos 30 SB2 16 SB 4
Tương tự ta cũng có SC 4 SBC là tam giác cân đỉnh S
Gọi M là trung điểm của BC Suy ra BCSM và BCAM
1
1
BM , SM AM SB2BM2 16 1 15
Gọi H là trung điểm của SA MH SA và 2 2
MH
nên 1 3.4 3 6
2
SAM
Cách 2:
Ta áp dụng công thức tính thể tích sau:
Cho tứ diệnABCD Gọi d là khoảng cách giữa hai đường thẳng AB và CD , là góc giữa hai đường thẳng đó.Thể tích khối tứ diện ABCD : 1 sin
6
ABCD
Gọi H là trung điểm của SA
Ta có
MH
.
.d , sin , 4 3.2 3.sin 90 4
S ABC
Trang 7Câu 6 [2H1-3.2-2] Cho hình chóp đều S ABC có cạnh đáy bằng 2a ; mặt bên tạo với đáy góc 60 0
Thể tích khối chóp S ABC là
A.
3 2 3
a
3 3 24
a
3 3 3
a
3
24
a
Lời giải
Tác giả: Phạm Thị Phú Hà; Fb:Phú Hà Phạm
Chọn C
Áp dụng công thức tính nhanh
3 tan 24
x
với x2 ;a 600 ta có:
.
S ABC
Câu 7 [2H1-3.2-3] Cho tứ diện ABCD có ABCD 4 ;a ACBD 5 ;a ADBC6a Tính thể
tích khối tứ diện ABCD
A.
3
4
a
3
4
a
3
2
a
3
4
a
Lời giải
Tác giả: Phạm Thị Phú Hà; Fb:Phú Hà Phạm
Chọn A
Áp dụng công thức tính nhanh thể tích của tứ diện gần đều
2 2 2 2 2 2 2 2 2 1
6 2
ABCD
V x y z x z y y z x với x 4 ;a y 5 ;a z 6a ta có:
3
4
6 2
ABCD
a
Câu 8 [2H1-3.2-3] Cho hình chóp S ABC có SA (0x x 3); tất cả các cạnh còn lại đều bằng 1
Tìm x để khối chóp S ABC có thể tích lớn nhất
2
x B. 3
3
x C. 6
3
x D. 6
2
x
Lời giải
Tác giả: Phạm Thị Phú Hà; Fb:Phú Hà Phạm
Chọn D
Áp dụng công thức tính nhanh thể tích :
.
S ABC
V SA AB AB SA x x 1 1 2 2 1
( 3 )
12 2 x x 8
. 1 6
S ABC
Trang 8Câu 9 [2H1-3.2-3] Cho hình chóp S ABCD đáy là hình bình hành có thể tích là V Gọi M P; lần
lượt là trung điểm của SB SD; Mặt phẳng (AMP) cắt SC tại N Tính thể tích khối đa diện ABCDMNP
A. 1
6V B.
5
6V C.
1
12V D.
11
12V
Lời giải
Tác giả: Phạm Thị Phú Hà; Fb:Phú Hà Phạm
Chọn B
Ta có a SA 1
SA
; b SB 2
SM
; c SC
SN
; d SD 2
SP
và a c b d c 3
Áp dụng công thức tính nhanh tỉ số thể tích hình chóp tứ giác với đáy là hình bình hành :
.
S AMNP
S ABCD
6
6
S AMNP
V V
Suy ra thể tích khối đa diệnABCDMNP bằng 5
6V
Câu 10 [2H1-3.2-3] Cho hình lập phương ABCD A B C D ' ' ' ' cạnh 2a Gọi M là trung điểm của BB ; '
điểm P thuộc cạnh DD sao cho ' 1 '
4
DP DD Mặt phẳng (AMP) cắt '
CC tại N Tính thể
tích khối đa diện ABCDMNPQ
A. 3
2a B. 3
3a C. 11 3
3 a D.
3 9
4a
Lời giải
Tác giả: Phạm Thị Phú Hà; Fb:Phú Hà Phạm
Chọn B
Ta có ' ' '
3
ABCD A B C D
Đặt x AA' 0
AA
; ' 1
2
BM y BB
; z CN'
CC
4
DP t DD
4
x z y t z
Áp dụng công thức tính nhanh tỉ số thể tích của khối lăng trụ ta có :
3 3
3
x y z t
Câu 11 [2H2-2.2-3] Tính bán kính của khối cầu ngoại tiếp hình chóp tứ giác đều có tất cả các cạnh
bằng a
A
3
a
5
a
2
a
2
a
Lời giải
Tác giả: Võ Thanh Phong; Fb: Võ Thanh Phong
Chọn D
Trang 9Công thức nhanh hình chóp tứ giác đều tất cả cạnh đều bằng a :
2 2
SA a
R
Công thức nhanh hình chóp tứ giác đều
2
2
2
R
a
Câu 12 [2H2-2.2-3] Cho hình chóp tứ giác đều S.ABCD có cạnh đáy bằng a, cạnh bên bằng 3a Tính
bán kính mặt ầu ngoại tiếp khối chóp đã cho
A 3 34
34
a
34
a
34
a
34
a
Lời giải
Tác giả: Võ Thanh Phong; Fb: Võ Thanh Phong
Chọn D
Công thức nhanh hình chóp tứ giác đều:
2
2
SA R SO
Gọi O là tâm của hình vuông ABCD , suy ra SOABCD
Ta có:
2 2
AC a
AO
Xét tam giác SAO vuông tại O ta có
2
(3 )
2 2
3 9 34
2 2
a
R
Câu 13 [2H2-2.2-3] Cho hình chóp S ABC có đáy ABC là tam giác đều cạnh a Cạnh bên SA và a
vuông góc với đáyABC Tính bán kính mặt cầu ngoại tiếp khối chópS ABC
Trang 10A 42
6
a
7
21
a
3
21
a
6
a
Lời giải
Tác giả: Võ Thanh Phong; Fb: Võ Thanh Phong
Chọn D
Công thức nhanh hình chóp có cạnh bên vuông góc với mặt đáy: Gọi h là chiều cao hình chóp
và r bán kính đường tròn ngoại tiếp đa giác đáy Ta có
2 2 2
h
R r
Bán kính đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC :
,
a
r AG AM hSA a
Áp dụng công thức ta có
2 2
Câu 14 [2H2-2.2-3] Cho hình chóp SABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a, tam giác SAB đều
và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy Tính bán kính mặt cầu ngoại tiếp hình chóp
SABCD
A 42
6
a
7
21
a
3
21
a
6
a
Lời giải
Tác giả: Võ Thanh Phong; Fb: Võ Thanh Phong
Chọn D
Công thức nhanh hình chóp có mặt bên vuông góc với đáy: Gọi R R là bán kính đường tròn b, d ngoại tiếp mặt bên và mặt đáy, GT là độ dài giao tuyến mặt bên đó và đáy
Trang 11Ta có
2
2 2
4
GT
R R R
Giao tuyến của SAB với (ABCD) làAB
Bán kính đường tròn ngoại tiếp đáy
2
d
a
R AO
Bán kính đường tròn ngoại tiếp mặt bên
3
b
a
R SG
Áp dụng công thức
2 2
Câu 15 [2H1-3.3-3] Cho hình chóp S ABCD có thể tích V với đáy ABCD là hình bình hành Mặt phẳng
qua A, M, P cắt cạnh SC tại N với M , P là các điểm thuộc các cạnh SB, SD sao
cho 1,
2
SM
3
SP
SD Tính thể tích khối đa diện ABCD MNP
.A.23
30V
Lời giải
Tác giả: Võ Thanh Phong; Fb: Võ Thanh Phong
Chọn D
Công thức nhanh: Mặt phẳng cắt các cạnh của khối chóp tứ giác S ABCD có đáy là hình bình hành lần lượt tại M N P Q, , , sao cho SM x,SN y,SP z,SQ t
SA SB SC SD ta có
.
.
4
S MNPQ
S ABCD
1 1 1 1
x z y t
Ứng dụng công thức vào bài toán
Trang 12Ta có 1, 1, , 2
2 z 5
x z y t z
xyz
Câu 16 [2H1-3.3-3] Cho tứ diện SABC có các góc phẳng ở đỉnh S vuông Biết rằng SAa,
SB SC Đặt SB x k Tính thể tích tứ diện SABC theo a k x, , và xác định SB SC, để thể tích tứ diện SABC lớn nhất.
.A.
2
6
ak
2
4
ak
2
12
ak
2
24
ak
Lời giải
Tác giả: Võ Thanh Phong; Fb: Võ Thanh Phong
Chọn D
Thể tích tứ diện:
SABC
V SA SB SC ax k x a
Dấu bằng xảy ra khi
2
k
x k x x
HẾT