Tải bản đầy đủ (.pdf) (8 trang)

TÍNH TRỰC TIẾP THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN THẦY NGUYỄN THANH TÙNG

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (880.27 KB, 8 trang )

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
 SABC  
 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 :


2SA' 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.SABC 


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 : SABC
(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.


-



×