Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình thang cân với đáy AB=2a,AD=BC=CD=a mặt bên SAB là tam giác cân đỉnh S và nằm trong mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng (ABCD). Biết khoảng cách từ A tới mặt phẳng (SBC) bằng \(\frac{2a\sqrt{15}}{5}\), tính theo a thể tích V của khối chóp
A. \(V = \frac{{3{a^3}\sqrt 3 }}{4}\)
B. \(V = \frac{{3{a^3}}}{4}\)
C. \(V = \frac{{3{a^3}\sqrt 5 }}{4}\)
D. \(V = \frac{{3{a^3}\sqrt 2 }}{8}\)
Lời giải của giáo viên
ToanVN.com
.png)
Gọi O, I là trung điểm của AB, BC; H là hình chiếu vuông góc của O lên SI.
Tam giác SAB cân tại S \(\Rightarrow SO\bot AB\)
Ta có \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}} {\left( {SAB} \right) \bot \left( {ABCD} \right)\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,}\\ {\left( {SAB} \right) \cap \left( {ABCD} \right) = AB}\\ {SO \subset \left( {SAB} \right)\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,}\\ {SO \bot AB\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,} \end{array}} \right. \Rightarrow SO \bot \left( {ABCD} \right)\)
ABCD là hình thang cân với đáy \(AB=2a,AD=BC=CD=a\Rightarrow \Delta OAD,\Delta OCD,\Delta OBC\) đều là các tam giác đều, cạnh a \(\Rightarrow {{S}_{ABCD}}=3.{{S}_{OBC}}=3.\frac{{{a}^{2}}\sqrt{3}}{4}=\frac{3{{a}^{2}}\sqrt{3}}{4}\)
Do O là trung điểm của AB nên \(d\left( A;\left( SBC \right) \right)=2.d\left( O;\left( SBC \right) \right)\) (1)
\(\Delta OBC\) đều, I là trung điểm của BC \(\Rightarrow \left\{ \begin{matrix} OI\bot BC \\ OI=\frac{a\sqrt{3}}{2} \\ \end{matrix} \right.\)
Mà \(BC\bot SO\) (do \(SO\bot \left( ABCD \right)\))
\(\Rightarrow BC\bot \left( SOI \right)=>BC\bot OH\)
Lại có: \(SI\bot OH=>OH\bot \left( SBC \right)=>d\left( O;\left( SBC \right) \right)=OH\) (2)
Từ (1), (2) suy ra: \(d\left( A;\left( SBC \right) \right)=2.OH=\frac{2a\sqrt{15}}{5}=>OH=\frac{a\sqrt{15}}{5}\)
\(\Delta SOI\) vuông tại O, \(OH\bot SI=>\frac{1}{S{{O}^{2}}}+\frac{1}{O{{I}^{2}}}=\frac{1}{O{{H}^{2}}}\Leftrightarrow \frac{1}{S{{O}^{2}}}+\frac{1}{\frac{3}{4}{{a}^{2}}}=\frac{1}{\frac{3}{5}{{a}^{2}}}\Leftrightarrow SO=a\sqrt{3}\)
Thể tích khối chóp S.ABCD là: \(V=\frac{1}{3}SO.{{S}_{ABCD}}=\frac{1}{3}.a\sqrt{3}.\frac{3{{a}^{2}}\sqrt{3}}{4}=\frac{3{{a}^{2}}}{4}\)
CÂU HỎI CÙNG CHỦ ĐỀ
Hàm số \(y=\frac{{{x}^{3}}}{3}-3{{x}^{2}}+5x-2\) nghịch biến trên khoảng nào dưới đây?
Cho hình chóp S.ABCD có đáy hình chữ nhật, SA vuông góc với mặt phẳng (ABCD). Tâm mặt cầu ngoại tiếp hình tròn S.ABCD là điểm I với
Cho hình chóp S.ABC có SA =2a, SB = 3a, SC = 4a và ASB = BSC = 600, ASC = 900. Tính thể tích V của khối chóp S.ABC.
Cho số dương a và \(m,n\in \mathbb{R}\). Mệnh đề nào sau đây đúng?
Cho hàm số \(y=a{{x}^{4}}+b{{x}^{2}}+c\left( a\ne 0 \right)\) có bảng biến thiên dưới đây:
Tính P = a -2b +3c
Có tất cả bao nhiêu giá trị nguyên của tham số m để phương trình \({{\log }_{\sqrt{2}}}\left( x-1 \right)={{\log }_{2}}\left( mx-8 \right)\) có hai nghiệm phân biệt?
Cho hàm số \(f\left( x \right)=\frac{x-{{m}^{2}}}{x+8}\) với m là tham số thực. Giả sử \({{m}_{0}}\) là giá trị dương của tham số m để hàm số có giá trị nhỏ nhất trên đoạn [0;3] bằng -3. Giá trị \({{m}_{0}}\) thuộc khoảng nào trong các khoảng cho dưới đây?
Có tất cả bao nhiêu giá trị nguyên của tham số m thuộc đoạn [-2018;2019] để hàm số \(y=m{{x}^{4}}+\left( m+1 \right){{x}^{2}}+1\) có đúng một điểm cực đại?
Cho khối chóp tứ giác đều S.ABCD có thể tích bằng \({{a}^{3}}\) và đáy ABCD là hình vuông cạnh a. Tính \(cos\alpha \) với \(\alpha \) là góc giữa mặt bên và mặt đáy
Hàm số nào sau đây nghịch biến trên mỗi khoảng xác định của nó?
Phương trình tiếp tuyến của đồ thị hàm số \(y=f\left( x \right){{\left( {{x}^{2}}-1 \right)}^{2}}\) tại điểm \(M\left( 2;9 \right)\) là
Cho hàm số \(y=f\left( x \right)\) liên tục trên \(\mathbb{R}\) và có đồ thị hàm số như hình vẽ dưới. Hỏi hàm số đó có bao nhiêu điểm cực trị?
Tìm tập xác định của hàm số \(y = \frac{1}{{1 - \ln x}}\)
Hàm số \(f\left( x \right)={{2}^{2x}}\) có đạo hàm
Cho hàm số \(y=f\left( x \right)\) liên tục trên \(\mathbb{R}\) và có đồ thị như hình vẽ dưới. Xét hàm số \(g\left( x \right)=f\left( 2{{x}^{3}}+x-1 \right)+m\). Tìm m để \(\underset{\left[ 0;1 \right]}{\mathop{\text{max}}}\,g\left( x \right)=-10\)


