Cho khối lăng trụ ABC.A′B′C′, khoảng cách từ C đến đường thẳng BB′ bằng √5, khoảng cách từ A đến các đường thẳng BB′ và CC′ lần lượt bằng 1 và 2, hình chiếu vuông góc của A lên mặt phẳng (A′B′C′) là trung điểm M của B′C′ và A′M=√5. Thể tích của khối lăng trụ đã cho bằng:
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiQua M dựng mặt phẳng (P) vuông góc với AA′ cắt các cạnh AA′, BB′, CC′ lần lượt tại N, E, F.
Ta có: {AA′⊥NE⇒NE=d(E, AA′)=d(N, BB′)=d(A, BB′)=1.AA′⊥NF⇒NF=d(F, AA;)=d(N, CC′)=d(A, CC′)=2AA′⊥(P)⇒CC′⊥(P)⇒CC′⊥EF⇒EF=d(E, CC′)=d(F, BB′)=d(C, BB′)=√5.
Có: NE2+NF2=EF′2⇒ΔNEF vuông tại N. (định lý Pi-ta-go đảo)
⇒MN=12EF=√52.Mà: MEMF=MB′MC′=1⇒ME=MF (định lý Ta-lét)⇒M là trung điểm của EF.
Xét tam giác AA′M vuông tại M ta có:
1MN2=1AM2+1A′M2⇔45=1AM2+15⇔AM=√153.
Ta có: {(P)⊥AA′(A′B′C′)⊥AM⇒∠((P), (A′B′C′))=∠(AA′, AM)=∠A′MA.
⇒cosA′MA=AMAA′=√153√5+53=12.
Ta thấy ΔNEF là hình chiếu vuông góc của ΔA′B′C′ lên mặt phẳng (P).
⇒SA′B′C′=SNEFcosA′MA=12NE.NF12=1.2=2.⇒VABC.A′B′C′=SA′B′C′.AM=2.√153=2√153.
Chọn B.
Đề thi thử THPT QG năm 2022 môn Toán
Trường THPT Cao Bá Quát