Cho hình chóp S.ABCDS.ABCD có đáy là hình thang cân với đáyAB=2a,AD=BC=CD=a,AB=2a,AD=BC=CD=a, mặt bên SABSAB là tam giác cân đỉnh SS và nằm trong mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng (ABCD).(ABCD). Biết khoảng cách từ AA tới mặt phẳng (SBC)(SBC) bằng 2a√155,2a√155, tính theo aa thể tích VV của khối chóp S.ABCD.S.ABCD.
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiGọi O, I là trung điểm của AB, BC; H là hình chiếu vuông góc của O lên SI.
Tam giác SAB cân tại S⇒SO⊥AB⇒SO⊥AB
Ta có: {(SAB)⊥(ABCD)(SAB)∩(ABCD)=ABSO⊂(SAB)SO⊥AB⇒SO⊥(ABCD)⎧⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎨⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎩(SAB)⊥(ABCD)(SAB)∩(ABCD)=ABSO⊂(SAB)SO⊥AB⇒SO⊥(ABCD)
Do O là trung điểm của AB nên d(A;(SBC))=2.d(O;(SBC))d(A;(SBC))=2.d(O;(SBC)) (1)ABCDABCD là hình thang cân với đáyAB=2a,AD=BC=CD=a⇒ΔOAD,ΔOCD,ΔOBCAB=2a,AD=BC=CD=a⇒ΔOAD,ΔOCD,ΔOBC đều là các tam giác đều, cạnh a ⇒SABCD=3.SOBC=3.a2√34=3a2√34⇒SABCD=3.SOBC=3.a2√34=3a2√34
ΔOBCΔOBC đều, I là trung điểm của BC ⇒{OI⊥BCOI=a√32⇒{OI⊥BCOI=a√32 .
Mà BC⊥SOBC⊥SO (do SO⊥(ABCD)SO⊥(ABCD))
⇒BC⊥(SOI)⇒BC⊥OH⇒BC⊥(SOI)⇒BC⊥OH
Lại có: SI⊥OH⇒OH⊥(SBC)⇒d(O;(SBC))=OHSI⊥OH⇒OH⊥(SBC)⇒d(O;(SBC))=OH (2)
Từ (1), (2) suy ra: d(A;(SBC))=2.OH=2a√155⇒OH=a√155d(A;(SBC))=2.OH=2a√155⇒OH=a√155
ΔSOIΔSOI vuông tại O, OH⊥SI⇒1SO2+1OI2=1OH2⇔1SO2+134a2=135a2⇔SO=a√3OH⊥SI⇒1SO2+1OI2=1OH2⇔1SO2+134a2=135a2⇔SO=a√3
Thể tích khối chóp S.ABCD là: V=13SO.SABCD=13.a√3.3a2√34=3a24.
Chọn B.
Đề thi thử THPT QG năm 2022 môn Toán
Trường THPT Trần Nguyên Hãn