Cho hình chóp \(S.ABC\) có đáy \(ABC\) là tam giác đều cạnh bằng 1. Biết khoảng cách từ \(A\) đến mặt phẳng \(\left( SBC \right)\) 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 saiChọn B
Gọi \(O\) 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\(\frac{d\left( O,\left( SAB \right) \right)}{d\left( C,\left( SAB \right) \right)}=\frac{d\left( O,AB \right)}{d\left( C,AB \right)}==\frac{2c}{\sqrt{3}}\Rightarrow d\left( O,\left( SAC \right) \right)=\frac{2c}{\sqrt{3}}.\frac{\sqrt{30}}{20}=\frac{c}{\sqrt{10}}\)
\(\Rightarrow \frac{10}{{{c}^{2}}}=\frac{1}{{{h}^{2}}}+\frac{1}{{{c}^{2}}}\Rightarrow c=3h\)
\(\Rightarrow a+b+c=\frac{\sqrt{3}}{2}\Leftrightarrow h=\frac{\sqrt{3}}{12}\Rightarrow V=\frac{1}{3}.SO.{{S}_{\Delta ABC}}=\frac{1}{48}\)
Đề thi thử tốt nghiệp THPT môn Toán năm 2023
Trường THPT Nguyễn Đình Chiểu