Gọi M, N, I lần lượt là trung điểm AB, CD, BC.
Vì SAB là tam giác cân tại S và nằm trong mặt phẳng vng
góc với đáy nên trung tuyến SM (vừa là đường cao) vng
góc với đáy.
Ta chứng minh được M C ⊥ DI.
Từ I kẻ®IK ⊥ SC tại K.
ID ⊥ M C
Ta có
⇒ ID ⊥ SC, mà IK ⊥ SC nên
ID ⊥ SM
SC ⊥ (IKD). Khi đó góc tạo bởi (SBC) và (SCD) bằng góc
tạo bởi IK và KD.
S
K
A
D
M
N
B
C
I
5a2
Đặt SM = x. Khi đó SN 2 = SM 2 + M N 2 = x2 + a2 , SC 2 = SD2 = SM 2 + M D2 = x2 +
.
4
®
BC ⊥ AB
⇒ BC ⊥ (SAB) ⇒ BC ⊥ SB.
BC ⊥ SM
Nên BCS ∼ KCI.
5a2
a2
.
SB 2 = SM 2 + M B 2 = x2 + , ID2 = IC 2 + CD2 =
4
4
a 4x2 + a2
CI
· BS =
.
Suy ra IK =
CS
2 4x2 + 5a2
x 2 + a2
Hơn nữa SN · CD = KD · SC ⇒ KD = 2a
.
4x2 + 5a2
’ tù.
Xét tam giác IKD có IK 2 + KD2 − ID2 = −2a4 < 0 nên góc IKD
Do đó ta có
√
2
2
2
2
3
IK
+
KD
−
ID
−a
−1
’=√ =
⇔x=a
=
.
cos IKD
2IK · KD
2
7
(4x2 + a2 ) √
(x2 + a2 ) √
1
1
3 2 a3 3
Khi đó thể tích cần tìm là V = SM · SABCD = a ·
·a =
.
3
3
2
6
Chọn đáp án C
Câu 35. Cho hình chóp tứ giác đều S.ABCD có cạnh đáy bằng 2a, góc giữa mặt bên và mặt đáy
bằng 60◦ . Gọi M , N lần lượt là trung điểm của các cạnh cạnh SD, DC. Thể tích khối tứ diện ACM N
là
√
√
√
a3 2
a3
a3 3
a3 2
.
.
.
.
A
B
C
D
4
8
6
2
✍ Lời giải.
Gọi O là tâm của hình vng ABCD.
S
SCD cân tại S; N là trung điểm CD, suy ra SN ⊥ CD.
ABCD là hình vng tâm O, suy ra ON ⊥ CD.
Mà (SCD) ∩ (ABCD) = CD nờn
M
Ô
(SCD),
(ABCD) = SN,
ON = SN
O = 60 .
Xột tam giác SN O, ta có SO = N O · tan 60◦ = a 3.
Vì M là trung điểm của SD nên
√
1
1
a 3
d (M, (ABCD)) = d (S, (ABCD)) = SO =
.
2
2
2
A
D
N
O
B
C
ĐỀ SỐ 84 - Trang 18