Hocmai.vn – Website h c tr c tuy n s 1 t i Vi t Nam
Khóa h c Luy n thi THPT qu c gia Pen - C: Môn Toán (GV: Anh Tu n – Thanh Tùng)
Hình h c không gian
TÍNH TR C TI P TH TÍCH KH I A DI N
ÁP ÁN BÀI T P T LUY N
Giáo viên: NGUY N THANH TÙNG
ây là tài li u tóm l c các ki n th c đi kèm v i bài gi ng gi ng Tính tr c ti p th tích kh i đa di n thu c khóa h c:
Luy n thi THPT qu c gia Pen - C: Môn Toán (GV: Nguy n Thanh Tùng) t i website Hocmai.vn.
có th n m v ng
ki n th c ph n này, b n c n k t h p xem tài li u cùng v i bài gi ng này.
Bài 1. Cho hình chóp S.ABC có đáy là tam giác đ u c nh a . G i đi m I thu c c nh AB sao cho IA = 2IB
và hình chi u vuông góc c a S trên m t ph ng (ABC) là trung đi m c a CI. Góc gi a đ ng th ng SC và
m t ph ng (ABC) b ng 600 . Tính theo a th tích c a kh i chóp S.ABC .
Gi i:
G i H là trung đi m c a CI SH ( ABC ) . Suy ra góc t o b i SC và m t ph ng ( ABC ) là
SCH 600
Ta có BI
1
a
AB . Xét tam giác BCI :
3
3
CI 2 BC 2 BI 2 2BC.BI .cos CBI
2
a
7a 2
a
a 2 2.a . .cos 600
3
9
3
CI
a 7
CI a 7
CH
3
2
6
Xét tam giác SHC ta có: SH CH .tan SCH
Do ABC là tam giác đ u c nh a nên SABC
a 7
a 21
.tan 600
6
6
1
1 a 21 a 2 3 a 3 7
a2 3
. V y VS. ABC SH .SABC .
.
3
3 6
4
24
4
Bài 2. Cho hình chóp S. ABCD đáy là hình ch nh t ABCD , có AD 2 AB ; SC 2a 5 và SA vuông
góc v i đáy. Bi t góc t o b i đ
ng th ng SC và m t ph ng ( ABCD) b ng 600 . Tính th tích c a kh i
chóp S. ABCD theo a .
S
Gi i:
Ta có SA ( ABCD) , suy ra góc t o b i SC và m t đáy ( ABCD) là góc SCA 600 .
A
SA SC sin SCA 2a 5.sin 600 a 15
Khi đó
0
AC SC cos SCA 2a 5.cos 60 a 5
B
D
C
Xét tam giác ABC , ta có: AB2 BC 2 AC 2 AB2 4 AB2 5a 2 AB2 a 2 AB a AD 2a
Hocmai.vn – Ngôi tr
ng chung c a h c trò Vi t
T ng đài t v n: 1900 58-58-12
- Trang | 1 -
Hocmai.vn – Website h c tr c tuy n s 1 t i Vi t Nam
Khóa h c Luy n thi THPT qu c gia Pen - C: Môn Toán (GV: Anh Tu n – Thanh Tùng)
Hình h c không gian
1
1
2a 3 15
Suy ra SABCD AB. AD a.2a 2a 2 . Khi đó VSABCD SAS
.
. ABCD .a 15.2a 2
3
3
3
Bài 3. Cho l ng tr ABC. A' B ' C ' có đáy là tam giác đ u c nh a . i m A' cách đ u ba đi m A, B, C .
Góc gi a AA' và m t ph ng ( ABC ) b ng 600 . Tính theo a th tích kh i l ng tr ABC. A' B ' C ' .
Gi i:
A'
C'
B'
600
A
C
a
H
B
G i H là tr ng tâm tam giác ABC và M là trung đi m c a BC , khi đó A'. ABC là hình chóp đ u
Suy ra A' H ( ABC ) , suy ra góc t o b i AA' và m t ph ng ( ABC ) là góc A' AH 600
Tam giác ABC đ u c nh a nên SABC
a2 3
a 3
2
a 3
và AM
AH AM
2
3
3
4
a2 3 a3 3
a 3
0
.
.tan 60 a . Khi đó VABC . A' B'C ' A' H .SABC a .
A' H AH tan A' AH
4
4
3
Bài 4. Cho hình chóp S. ABCD có đáy ABCD là hình ch nh t, c nh SA vuông góc v i m t ph ng
( ABCD) , AB a , AD a 3 . G i M là trung đi m c a BC và góc t o b i SM và m t đáy b ng 300 .
Tính theo a th tích c a kh i chóp S. ABCD .
Gi i:
S
a 3
A
D
a
B
M
C
Ta có SABCD AB. AD a 2 3
Hocmai.vn – Ngôi tr
ng chung c a h c trò Vi t
T ng đài t v n: 1900 58-58-12
- Trang | 2 -
Hocmai.vn – Website h c tr c tuy n s 1 t i Vi t Nam
Khóa h c Luy n thi THPT qu c gia Pen - C: Môn Toán (GV: Anh Tu n – Thanh Tùng)
Hình h c không gian
Do SA ( ABCD) nên góc t o b i SM và m t ph ng ( ABCD) là SMA 300 .
Ta có AC AB2 AD 2 2a AM 2
Suy ra SA AM .tan SMA
V y VS. ABCD
AB2 AC 2 BC 2 a 2 4a 2 3a 2 7a 2
a 7
AM
2
4
2
4
4
2
a 7
a 21
.tan 600
2
2
a3 7
1
1 a 21 2
.
SAS
. ABCD .
.a 3
3
3 2
2
Bài 5. Cho hình h p ABCD.A' B ' C ' D ' có A' ABD là hình chóp đ u, AB AA' a . Tính theo a th tích
kh i h p ABCD.A' B ' C ' D ' .
Gi i:
B'
C'
A'
D'
a
a
A
C
B
O
H
D
G i H là tr ng tâm tam giác ABD
Do A' ABD là hình chóp đ u, nên A' H ( ABD) hay A' H ( ABCD)
Tam giác ABD đ u c nh a nên AO
Khi đó A' H A' A2 AH 2 a 2
2
2 a 3 a 3
a 3
AH AO .
2
3
3 2
3
3a 2 a 6
a2 3 a2 3
và SABCD 2SABD 2.
9
3
4
2
a 6 a2 3 a3 2
.
.
3
2
2
Bài 6. Cho hình chóp S. ABCD có đáy là hình vuông, g i M là trung đi m c a AB . Tam giác SAB cân
Suy ra VABCD. A' B'C ' D ' A' H .SABCD
t i S và n m trong m t ph ng vuông góc v i đáy ( ABCD) , bi t SD 2a 5 , SC t o v i đáy ( ABCD)
m t góc 600 . Tính theo a th tích kh i chóp S. ABCD .
Gi i:
S
Theo gi thi t SM ( ABCD) , do đó góc t o b i SC
2a 5
và m t ph ng ( ABCD) là SCM 600 .
A
Ta có ABCD là hình vuông nên MC MD ,
khi đó xét tam giác SMC và SMD ta có:
Hocmai.vn – Ngôi tr
ng chung c a h c trò Vi t
M
B
T ng đài t v n: 1900 58-58-12
D
600
C
- Trang | 3 -
Hocmai.vn – Website h c tr c tuy n s 1 t i Vi t Nam
Khóa h c Luy n thi THPT qu c gia Pen - C: Môn Toán (GV: Anh Tu n – Thanh Tùng)
SM MC tan 600 SC 2 MD2 3MC 2 SC 2 MC 2 MC
Hình h c không gian
SC
a 5
2
SM MC tan 600 a 15
2
BC
2
2
2
Xét tam giác MCB , ta có: BM 2 BC 2 MC 2
BC 5a BC 2a SABCD 4a
2
V y VS. ABCD
1
1
4 a 3 15
2
.
SM .SABCD a 15.4a
3
3
3
Bài 7. Cho hình l ng tr tam giác ABC. A' B ' C ' có đáy là tam giác đ u c nh a , c nh bên t o v i đáy m t
góc 600 . G i M là trung đi m c a BC và I là trung đi m c a AM . Bi t r ng hình chi u c a đi m I lên
m t đáy ( A' B ' C ') là tr ng tâm G c a tam giác A' B ' C ' . Tính theo a th tích c a kh i l ng tr
ABC. A' B ' C ' .
Gi i:
A
C
I
M
B
A'
H
C'
G
M'
B'
G i M ' là trung đi m c a B ' C ' .
G i H là hình chi u vuông góc c a A trên A' M ' AH / / IG AH ( A' B ' C ') (do IG ( A' B ' C ') )
Suy ra góc t o b i AA' và m t ph ng ( A' B ' C ') là góc AA' H 600
Ta có AIGH là hình ch nh t , suy ra :
AM A' M '
A' M '
A' M ' A' M '
A' M '
HG AI
A' H GM '
A' H
A' H
2
2
2
3
2
6
2
a 3
SA' B'C '
4
Do A' B ' C ' là tam giác đ u c nh a , nên
A' M ' a 3 A' H a 3
2
12
Xét tam giác AA' H , ta có AH A' H .tan AA' H
a 3
a
.tan 600
12
4
a a2 3 a3 3
.
Khi đó VABC . A' B'C ' AH .SA' B'C ' .
4 4
16
Bài 8. Cho hình chóp S. ABCD có SA SB SC a 2 và đáy ABC là tam giác cân. Bi t BAC 1200
Hocmai.vn – Ngôi tr
ng chung c a h c trò Vi t
T ng đài t v n: 1900 58-58-12
- Trang | 4 -
Hocmai.vn – Website h c tr c tuy n s 1 t i Vi t Nam
Khóa h c Luy n thi THPT qu c gia Pen - C: Môn Toán (GV: Anh Tu n – Thanh Tùng)
Hình h c không gian
và BC 2a . Tính theo a th tích kh i chóp S. ABC .
Gi i:
S
A
B
M
H
C
G i H là tâm đ
ng tròn ngo i ti p tam giác ABC , suy ra SH ( ABC ) (do SA SB SC )
Do BAC 1200 nên ABC là tam giác cân t i A , suy ra ABC 300 .
G i M là trung đi m c a BC BM a AM BM tan 300
Suy ra SABC
a 3
3
AM .BC a 3.2a a 2 3
2
3.2
3
Áp d ng đ nh lý sin trong tam giác ABC ta có: 2 HA 2 R
Suy ra SH SA2 HA2 2a 2
BC
sin BAC
2a
4a
2a
HA
0
sin120
3
3
4a 2 a 6
3
3
1
1 a 6 a2 3 a3 2
Khi đó VS. ABC SH .SABC .
.
.
3
3 3
3
9
Bài 9. Cho hình chóp S. ABCD có đáy là hình thoi tâm O ; AC 2a 3 , BD 2a . Hai m t ph ng ( SAC )
và ( SBD) cùng vuông góc v i m t đáy ABCD . Bi t kho ng cách t tâm O đ n ( SAB) b ng
a 3
. Tính
4
th tích
c a kh i chóp S. ABCD theo a .
Gi i:
( SAC ) ( ABCD)
+) G i AC BD O . Ta có: ( SBD) ( ABCD) SO ( ABCD)
( SAC ) ( SBD) SO
+) G i I là hình chi u vuông góc c a O trên AB và H là hình chi u vuông góc c a O trên SI , khi đó:
Hocmai.vn – Ngôi tr
ng chung c a h c trò Vi t
T ng đài t v n: 1900 58-58-12
- Trang | 5 -
Hocmai.vn – Website h c tr c tuy n s 1 t i Vi t Nam
Khóa h c Luy n thi THPT qu c gia Pen - C: Môn Toán (GV: Anh Tu n – Thanh Tùng)
Hình h c không gian
AB OI và AB SO AB (SOI ) AB OH
M t khác : OH SI OH (SAB) d (O, ( SAB)) OH
a 3
4
Vì ABCD là hình thoi nên :
OA
BD
AC
a
a 3 và OB
2
2
Xét tam giác vuông AOB :
OI
OAOB
OAOB
a 3.a
a 3
.
.
AB
2
OA2 OB2
(a 3)2 a 2
1
1
1
16
4
4
a
2 2 2 2 SO
2
2
3a
3a
2
SO
OH
OI
a
1
1
ABCD là hình thoi nên : SABCD AC.BD .2a 3.2a 2 3a 2
2
2
Xét tam giác vuông SOI :
1
1 a
a3 3
.
VS. ABCD SO.SABCD . .2 3a 2
3
3 2
3
Bài 10. Cho l ng tr ABC. A' B ' C ' có đáy ABC là tam giác đ u n i ti p đ ng tròn tâm O . Hình chi u
vuông góc c a A' trên mp ( ABC ) là O . Kho ng cách gi a AA' và BC là a và góc gi a hai m t ph ng
( ABB ' A') và ( ACC ' A') là . Tính th tích c a kh i l ng tr
ABC. A' B ' C ' theo a .
Gi i:
+) G i I là hình chi u c a A trên BC
và H là hình chi u c a I trên AA' .
Khi đó ta có: CB ( AIA')
( vì CB AI và CI A' O )
CB IH mà IH AA'
d ( AA', BC ) IH a
AA' CB
AA' CH
AA' (CBH )
(1) . M t khác ( ABB ' A') ( ACC ' A') AA' (2)
+) Ta có
AA' IH
AA' BH
T (1) và (2) suy ra góc t o b i ( ABB ' A') và ( ACC ' A') là CHB .
+) Trong tam giác HBC có HI v a là đ ng cao, v a là trung tuy n nên HBC cân t i H . Khi đó
. V y tam giác ABC đ u có m t c nh CB 2 IB 2a tan
IB IH .tan IHB a tan
2
2
2
2a tan 3
2
SABC
3a 2 tan 2
4
2
2a tan . 3
2 3a tan
AI
2
2
2
3a tan AO
AI
2
2
3
3
Hocmai.vn – Ngôi tr
ng chung c a h c trò Vi t
T ng đài t v n: 1900 58-58-12
- Trang | 6 -
Hocmai.vn – Website h c tr c tuy n s 1 t i Vi t Nam
Khóa h c Luy n thi THPT qu c gia Pen - C: Môn Toán (GV: Anh Tu n – Thanh Tùng)
Hình h c không gian
t A' O x . Khi đó xét A' AI ta có :
2SA' AI
A' O. AI
A' O. AI IH . AA' AA'
IH
x 3a tan
a
2 x 3 tan
2
4
M t khác: AA'2 A' O2 AO2 3x2 tan
x2 a 2 tan 2 A' O x
2
3
2
2 3a tan
2
VABC . A' B'C ' A' O.SABC
2 3a tan
2a 3 tan 3
1
a2 3
a 3
và h
4
2
c phép s d ng luôn k t qu này trong các bài thi).
Giáo viên
Ngu n
Hocmai.vn – Ngôi tr
2
2
2 . 3a 2 tan
2
2
3 3 tan 2 1
3 tan 2 1
2
2
Chú ý: Tam giác ABC đ u c nh a : SABC
(các b n đ
2
3 3 tan
2
ng chung c a h c trò Vi t
T ng đài t v n: 1900 58-58-12
: Nguy n Thanh Tùng
:
Hocmai.vn
- Trang | 7 -
Hocmai.vn – Website h c tr c tuy n s 1 t i Vi t Nam
5 L I ÍCH C A H C TR C TUY N
Ng i h c t i nhà v i giáo viên n i ti ng.
Ch đ ng l a ch n ch ng trình h c phù h p v i m c tiêu và n ng l c.
H c m i lúc, m i n i.
Ti t ki m th i gian đi l i.
Chi phí ch b ng 20% so v i h c tr c ti p t i các trung tâm.
4 LÍ DO NÊN H C T I HOCMAI.VN
Ch
ng trình h c đ c xây d ng b i các chuyên gia giáo d c uy tín nh t.
i ng giáo viên hàng đ u Vi t Nam.
Thành tích n t ng nh t: đã có h n 300 th khoa, á khoa và h n 10.000 tân sinh viên.
Cam k t t v n h c t p trong su t quá trình h c.
CÁC CH
NG TRÌNH H C CÓ TH H U ÍCH CHO B N
Là các khoá h c trang b toàn
b ki n th c c b n theo
ch ng trình sách giáo khoa
(l p 10, 11, 12). T p trung
vào m t s ki n th c tr ng
tâm c a kì thi THPT qu c gia.
T ng đài t v n: 1900 58-58-12
Là các khóa h c trang b toàn
di n ki n th c theo c u trúc c a
kì thi THPT qu c gia. Phù h p
v i h c sinh c n ôn luy n bài
b n.
Là các khóa h c t p trung vào
rèn ph ng pháp, luy n k
n ng tr c kì thi THPT qu c
gia cho các h c sinh đã tr i
qua quá trình ôn luy n t ng
th .
Là nhóm các khóa h c t ng
ôn nh m t i u đi m s d a
trên h c l c t i th i đi m
tr c kì thi THPT qu c gia
1, 2 tháng.
-