Cho khối chóp S.ABCDS.ABCD có đáy ABCDABCD là hình thoi, ^DAB=60∘ˆDAB=60∘, AD=aAD=a, tam giác SBCSBC cân tại SS, tam giác SCDSCD vuông tại CC, k/c giữa SASA và CDCD bằng 4a54a5. Thể tích của khối chóp đã cho bằng?
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiTam giác BCDBCD cân tại C(CB=CD=a)C(CB=CD=a) có ^BCD=^DAB=60∘⇒ΔBCDˆBCD=ˆDAB=60∘⇒ΔBCD là tam giác đều cạnh aa.
Gọi MM là trung điểm của BCBC.
Ta có:
{DM⊥BCSM⊥BC{DM⊥BCSM⊥BC
⇒BC⊥(SDM)⇒BC⊥(SDM)⇒(ABCD)⊥(SDM)⇒(ABCD)⊥(SDM) mà (ABCD)∩(SDM)=DM(ABCD)∩(SDM)=DM.
Trong (SDM)(SDM), kẻ SH⊥DMSH⊥DM⇒SH⊥(ABCD)⇒SH⊥(ABCD).
Vì CD⊥SC(gt),CD⊥SH(doSH⊥(ABCD),CD⊂(ABCD))CD⊥SC(gt),CD⊥SH(doSH⊥(ABCD),CD⊂(ABCD))⇒CD⊥(SHC)⇒CD⊥(SHC)⇒CD⊥HC⇒CD⊥HC.
Suy ra HH thuộc đường thẳng qua CC và vuông góc với CDCD.
Vì AB//CDAB//CD⇒(SAB)//CD⇒(SAB)//CD⇒d(SA,CD)=d(CD,(SAB))⇒d(SA,CD)=d(CD,(SAB))=d(C,(SAB))=d(C,(SAB))=CEHEd(H,(SAB))=CEHEd(H,(SAB))
(với E=HC∩ABE=HC∩AB).
Vì BE//CD,BN//CEBE//CD,BN//CE (do cùng vuông góc CDCD) nên BECNBECN là hình bình hành.
⇒CE=BN=a√32,HE=GN=a√32×3⇒CE=BN=a√32,HE=GN=a√32×3=a√36=a√36.
(với GG là trọng tâm của ΔBCDΔBCD).
⇒CEHE=BNGN=3⇒CEHE=BNGN=3⇒d(SA,CD)=3d(H,(SAB))=4a5⇒d(SA,CD)=3d(H,(SAB))=4a5⇒d(H,(SAB))=4a15⇒d(H,(SAB))=4a15. (1)(1)
Kẻ HK⊥SEHK⊥SE⇒d(H,(SAB))=HK⇒d(H,(SAB))=HK. (2)(2)
Từ (1)(2)(1)(2)⇒HK=4a15⇒HK=4a15.
ΔSHEΔSHE vuông tại H,HK⊥SEH,HK⊥SE⇒1HK2=1SH2+1HE2⇒1HK2=1SH2+1HE2⇔22516a2⇔22516a2=1SH2+363a2⇔SH=1SH2+363a2⇔SH=4a√33=4a√33.
Thể tích của khối chóp đã cho là V=13BhV=13Bh=13×a2√32×4a√33=13×a2√32×4a√33=2a33√11=2a33√11.
Chọn D
Đề thi thử Tốt nghiệp THPT môn Toán năm 2023-2024
Trường THPT Thủ Thiêm