Cho hình chóp \(S.ABC\) có đáy \(ABC\) là tam giác đều cạnh bằng 1. Biết k/c từ \(A\) đến mp \(\left( SBC \right)\) là \(\frac{\sqrt{6}}{4}\), từ \(B\) đến mặt phẳng \(\left( SAC \right)\) là \(\frac{\sqrt{15}}{10}\), từ \(C\) đến mặt phẳng \(\left( SAB \right)\) là \(\frac{\sqrt{30}}{20}\).và hình chiếu vuông góc của \(S\) xuống đáy nằm trong tam giác \(ABC\). Thể tích khối chóp \(S.ABC\) bằng?
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiGọi \(O\) là chân đường cao hạ từ \(S\) xuống mặt phẳng \(\left( ABC \right)\)
Đặt \(d\left( A,BC \right)=a,d\left( B,AC \right)=b,d\left( C,AB \right)=c,SO=h\)
Ta có \({{S}_{\Delta ABC}}={{S}_{\Delta OBC}}+{{S}_{\Delta OAC}}+{{S}_{\Delta OAB}}\Rightarrow a+b+c=\frac{\sqrt{3}}{2}\left( 1 \right)\)
Mặt khác \(\frac{d\left( O,\left( SBC \right) \right)}{d\left( A,\left( SBC \right) \right)}=\frac{OM}{AM}=\frac{OI}{AK}=\frac{2a}{\sqrt{3}}\Rightarrow d\left( O,\left( SBC \right) \right)=\frac{2a}{\sqrt{3}}.\frac{\sqrt{6}}{4}=\frac{a}{\sqrt{2}}\)
\(\Rightarrow \frac{2}{{{a}^{2}}}=\frac{1}{{{h}^{2}}}+\frac{1}{{{a}^{2}}}\Rightarrow a=h\)
Tương tự\(\frac{d\left( O,\left( SAC \right) \right)}{d\left( B,\left( SAC \right) \right)}=\frac{d\left( O,AC \right)}{d\left( B,AC \right)}==\frac{2b}{\sqrt{3}}\Rightarrow d\left( O,\left( SAC \right) \right)=\frac{2b}{\sqrt{3}}.\frac{\sqrt{15}}{10}=\frac{b}{\sqrt{5}}\)
\(\Rightarrow \frac{5}{{{b}^{2}}}=\frac{1}{{{h}^{2}}}+\frac{1}{{{b}^{2}}}\Rightarrow b=2h\)
Tương tự\(\frac{d\left( O,\left( SAB \right) \right)}{d\left( C,\left( SAB \right) \right)}=\frac{d\left( O,AB \right)}{d\left( C,AB \right)}==\frac{2c}{\sqrt{3}}\Rightarrow d\left( O,\left( SAC \right) \right)=\frac{2c}{\sqrt{3}}.\frac{\sqrt{30}}{20}=\frac{c}{\sqrt{10}}\)
\(\Rightarrow \frac{10}{{{c}^{2}}}=\frac{1}{{{h}^{2}}}+\frac{1}{{{c}^{2}}}\Rightarrow c=3h\)
\(\Rightarrow a+b+c=\frac{\sqrt{3}}{2}\Leftrightarrow h=\frac{\sqrt{3}}{12}\Rightarrow V=\frac{1}{3}.SO.{{S}_{\Delta ABC}}=\frac{1}{48}\).
Chọn B
Đề thi thử Tốt nghiệp THPT môn Toán năm 2023-2024
Trường THPT Trần Hữu Trang