Tải bản đầy đủ (.pdf) (9 trang)

Bài toán thể tích và tỉ số thể tích hình chóp

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (696.03 KB, 9 trang )

BÀI TOÁN THỂ TÍCH - TỈ SỐ THỂ TÍCH
ĐÁP ÁN BÀI TẬP TỰ LUYỆN
THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN.
1
1. Thể tích khối chóp: V  B.h .
3
B : Diện tích mặt đáy.
h : Chiều cao của khối chóp.

2. Thể tích khối lăng trụ: V  B.h .
B : Diện tích mặt đáy.
h : Chiều cao của khối chóp.
Lưu ý: Lăng trụ đứng có chiều cao cũng là cạnh
bên.
3. Thể tích hình hộp chứ nhật: V  a.b.c
 Thể tích hình lập phương: V  a3 .

4. Tỉ số thể tích:

VS . ABC  SA SB SC 
.

.
.
VS . ABC
SA SB SC






h
B  B  BB .
3
Với B , B , h là diện tích hai đáy và chiều cao.

5. Hình chóp cụt: V 

Câu 1:

[2H1-1] Có bao nhiêu khối đa diện đều?
A. 4 .
B. 5 .

C. 3 .
Lời giải.

D. 2 .

Chọn B.
Có 5 khối đa diện đều là: tứ diện đều, hình lập phương, khối 8 mặt đều, khối 12 mặt đều, khối
20 mặt đều.
L/H mua file word: 016338.222.55 – đề thi thử quốc gia 2018, đề kiểm tra 15p, đề kiểm tra 1 tiết, tài liệu ôn
chuyên đề 10-11-12, sách tham khảo...(nhắn tin hoặc gọi tư vấn)


Câu 2:

[2H1-1] Cho khối đa diện đều  p; q , chỉ số p là gì?
B.Số mặt của đa diện.
D.Số đỉnh của đa diện.

Lời giải.

A.Số cạnh của mỗi mặt.
C.Số cạnh của đa diện.

Câu 3:

Chọn A.
[2H1-1] Cho khối đa diện đều  p; q , chỉ số q là gì?
A. Số đỉnh của đa diện.
C.Số cạnh của đa diện.

Câu 4:

B. Số mặt của đa diện.
D.Số các mặt ở mỗi đỉnh.
Lời giải.

Chọn D.
[2H1-2] Thể tích khối tứ diện đều cạnh a bằng?
A.

2 3
a .
12

B.

2 3
a .

4

C. a 3 .

D.

a3
.
6

Lời giải.
Chọn A.
Gọi tứ diện đều cạnh a là ABCD .
M là trung điểm CD , H là tâm tam giác BCD .

Ta có: BM 

3
3
a  BH 
a.
2
3

AH  AB 2  BH 2 
S BCD 

6a
.
3


3 3
a .
4

1
2 3
AH .S BCD 
a .
3
12
[2H1-3] Cho S. ABCD là hình chóp đều. Tính thể tích khối chóp S. ABCD biết AB  a ,
VABCD 

Câu 5:

SA  a .

2 3
a .
2
Lời giải.

A. a 3 .

B.

C.

2 3

a .
6

D.

a3
.
3

Chọn C.
Gọi H là hình chiếu của S lên  ABCD  .
Ta có AH 

a 2
.
2

SH  SA2  AH 2 

a 2
; S ABCD  a 2 .
2

1
2a 3
VSABCD  SH .S ABCD 
.
3
6
L/H mua file word: 016338.222.55 – đề thi thử quốc gia 2018, đề kiểm tra 15p, đề kiểm tra 1 tiết, tài liệu ôn

chuyên đề 10-11-12, sách tham khảo...(nhắn tin hoặc gọi tư vấn)


Câu 6:

[2H1-3] Cho hình chóp S. ABCD có đáy ABCD là hình thôi. Mặt bên  SAB  là tam giác
vuông cân tại S và thuộc mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng  ABCD  . Tính thể tích khối
chóp S. ABCD biết BD  a , AC  a 3 .
3 3
B.
a .
4

3

A. a .

3 3
C.
a .
12
Lời giải.

a3
D.
.
3

Chọn C.
Gọi O là giao điểm của AC và BD ; ABCD là hình

thoi  AC  BD .
ABO vuông tại O , có AB  AO2  OB2  a .

1
3 2
AC.BD 
a .
2
2
Gọi H là trung điểm AB . SAB vuông cân tại S
a
cạnh AB  a  SH  .
2
Ta có SAB cân  SH  AB  SH   ABCD  (vì
S ABCD 

 SAB    ABCD  ).

Câu 7:

1
3 3
VS . ABCD  SH .S ABCD 
a .
3
12
[2H1-3] Cho lăng trụ ABCD. ABCD có ABCD là hình chữ nhật, AA  AB  AD . Tính

thể tích khối lăng trụ ABCD. ABCD biết AB  a , AD  a 3 , AA  2a .
B. a 3 .


A. 3a 3 .

C. 3a3 .
Lời giải.

D. 3 3a3 .

Chọn A.
Gọi O là giao điểm của AC và BD .
ABCD là hình chữ nhật  OA  OB  OD .

Mà AA  AB  AD nên AO   ABD  .

ABD vuông tại A có: BD  AB 2  AD2  2a .
 OA  OB  OD  a .
AAO vuông tại O có: AO  AA2  AO2  a 3 .

S ABCD  AB. AD  3a 2 .
VABCD. ABCD  AO.S ABCD  3a3 .
Câu 8:

[2H1-3] Cho lăng trụ ABC. ABC có ABC là tam giác vuông tại A . Hình chiếu của A lên

 ABC 

là trung điểm BC . Tính thể tích lăng trụ ABC. ABC biết AB  a , AC  a 3 ,

AA  2a .
L/H mua file word: 016338.222.55 – đề thi thử quốc gia 2018, đề kiểm tra 15p, đề kiểm tra 1 tiết, tài liệu ôn

chuyên đề 10-11-12, sách tham khảo...(nhắn tin hoặc gọi tư vấn)


A.

a3
.
2

B.

3a 3
.
2

C.

3a3 .

D. 3 3a3 .

Lời giải.
Chọn B.
Gọi H là trung điểm của BC  AH   ABC  .
ABC vuông tại A có BC  AB 2  AC 2  2a .

 AH 

1
BC  a .

2

AAH vuông tại H có AH  AA2  AH 2  a 3 .

Câu 9:

1
a2 3
.
S ABC  AB. AC 
2
2
3
VABC . ABC   AH .S ABC  a3 .
2
[2H1-3] Cho ABCD. ABCD có ABCD là hình thoi. Hình chiếu của A lên  ABCD  là
trọng tâm tam giác ABD . Tính thể tích khối lăng trụ ABCD. ABCD biết AB  a ,
·
ABC  120o , AA  a .
A.

2a3 .

B.

2 3
a .
6
Lời giải.


C.

2 3
a .
3

D.

2 3
a .
2

Chọn D.
Gọi H là trọng tâm tam giác ABD .

 AH   ABCD  .

·  180o  ·
Ta có BAD
ABC  60o .
·  60o nên là tam giác đều.
Tam giác ABD cân có góc BAD
ABD đều cạnh a nên AH 

a 3
.
3

AAH vuông tại H  AH  AA2  AH 2 


6
a.
3

3 2
2 3
3 2
a 
a ; VABCD. ABCD  AH .S ABCD 
a .
4
2
2
Câu 10: [2H1-3] Cho lăng trụ ABC. ABC có ABC là tam giác đều cạnh a . Hình chiếu vuông góc của
A lên  ABC  trùng với trung điểm AB . Mặt phẳng  AAC C  tạo với đáy một góc bằng 45o .
S ABCD  2S ABD  2.

Tính thể tích V của khối lăng trụ ABC. ABC .
3
3
3 3
A.
B. a 3 .
C. a 3 .
a .
8
4
16
Lời giải.


D.

3 3
a .
2

L/H mua file word: 016338.222.55 – đề thi thử quốc gia 2018, đề kiểm tra 15p, đề kiểm tra 1 tiết, tài liệu ôn
chuyên đề 10-11-12, sách tham khảo...(nhắn tin hoặc gọi tư vấn)


Chọn A.
Gọi M , N , I lần lượt là trung điểm của AB , AC , AM .
3 2
a .
4
Ta có IH là đường trung bình của tam giác AMB , MB là
trung tuyến tam giác đều ABC .
 IH //MB
Do đó 
 IH  AC .
 MB  AC
VABC. ABC  AH .S ABC ; S ABC 

 AC  AH
 AC   AHI   AC  AI .

 AC  IH

 AC  IH   ABC 


ABC  ,  ACC A   ·
AIH  45o .
Mà  AC  AI   ACC A   ·

 ABC    ACC A   AC





Trong tam giác AIH vuông tại H , có: AH  IH .tan 45o 

1
1 3
3
MB.tan 45o  .
a.1 
a.
2
2 2
4

3 3
a .
16
Câu 11: [2H1-4] Cho hình chóp tứ giác S. ABCD có SA   ABCD  . ABCD là hình thang vuông tại A

Vậy V 

và B biết AB  2a , AD  3BC  3a . Tính thể tích khối chóp S. ABCD theo a biết góc giữa


 SCD 

và  ABCD  bằng 60o .
B. 6 6a3 .

A. 2 6a3 .

C. 2 3a3 .
Lời giải.

D. 6 3a3 .

Chọn A.
Dựng AM  CD tại M .
·  60o .
Ta có SMA
S ABCD 

1
AB.  AD  BC   4a 2 .
2

CD 

 AD  BC 

2

 AB 2  2 2a .


S ABC  a 2 ; S ACD  S ABCD  S ABC  3a 2 .
1
3 6
. Vậy VS . ABCD  SA.SABCD  2 6a 3 .
2
3
Câu 12: [2H1-3] Cho lăng trụ tam giác ABC. ABC có BB  a , góc giữa BB và  ABC  bằng 60o ,

Ta có: SA  AM tan 60o 

·
 60o . Hình chiếu vuông góc của B lên  ABC 
tam giác ABC vuông tại C và góc BAC

trùng trọng tâm tam giác ABC . Tính thể tích khối tứ diện A. ABC .
13 3
7 3
15 3
a .
a .
a .
A.
B.
C.
108
106
108

D.


9 3
a .
208

L/H mua file word: 016338.222.55 – đề thi thử quốc gia 2018, đề kiểm tra 15p, đề kiểm tra 1 tiết, tài liệu ôn
chuyên đề 10-11-12, sách tham khảo...(nhắn tin hoặc gọi tư vấn)


Lời giải.
Chọn D.
Gọi M là trung điểm AC , G là trọng tâm tam giác ABC .
·BG  60o .
Ta có BG   ABC    BB,  ABC    B
BBG vuông tại G ,có:

BG  BB.sin 60o 
 BM 

a
3
a ; BG  BB.cos 60o  .
2
2

3
3
BG  a .
2
4


Đặt AB  2 x  x  0   AC  x ; BC  3x .
BCM vuông tại C có: BC 2  CM 2  BM 2  3x 2 

S ABC 

x2 9 2
9
 a  x2  a2 .
4 16
52

1
1
3 2 9 3 2
BC. AC  . 3x.x 
x 
a .
2
2
2
104

1
1 3 9 3 2
9 3
VA. ABC  .BG.S ABC  .
a.
a 
a .

3
3 2 104
208
Câu 13: [2H1-3] Cho hình chóp tam giác S. ABC có M là trung điểm SB , N là điểm trên SC sao cho
V
NS  2 NC . Kí hiệu V1 , V2 lần lượt là thể tích khối chóp A.BMNC và S. AMN . Tính tỉ số 1 .
V2

A.

V1 2
 .
V2 3

B.

V1 1
 .
V2 2

C.

V1
 2.
V2

D.

V1
 3.

V2

Lời giải.
Chọn C.
VS . AMN SM SN 1 2 1

.
 .  .
VS . ABC
SB SC 2 3 3
VS . AMN  VA.BCNM  VS . ABC 

VA.BCNM
2.
VS . AMN

Câu 14: [2H1-3] Cho hình chóp tam giác S. ABC có M là trung điểm SB , N là điểm trên SC sao cho
NS  2 NC , là điểm trên SA sao cho PA  2PS . Kí hiệu V1 , V2 lần lượt là thể tích khối chóp
BMNP và S. ABC . Tính tỉ số

A.

V1 1
 .
V2 9

B.

V1
.

V2

V1 3
 .
V2 4

C.

V1 2
 .
V2 3

D.

V1 1
 .
V2 3

Lời giải.
Chọn A.

L/H mua file word: 016338.222.55 – đề thi thử quốc gia 2018, đề kiểm tra 15p, đề kiểm tra 1 tiết, tài liệu ôn
chuyên đề 10-11-12, sách tham khảo...(nhắn tin hoặc gọi tư vấn)


1
d N , SAB   .S BMP
VN .BMP 3  
;


1
VC .SAB
d  C ,  SAB   .S SAB
3
d  N ,  SAB  
d  C ,  SAB  



V
1
1 1
2 1 1
NS 2
 ; SSBM  S BPS  . .S SAB  N .BMP  .  .
2
2 3
VC .SAB 3 6 9
CS 3

Câu 15: [2H1-4] Cho hình chóp tứ giác đều S. ABCD cạnh đáy bằng 2a , góc giữa hai hai mặt phẳng

 SAB  và  ABCD 

bằng 45o ; M , N , P lần lượt là trung điểm SA , SB và AB . Tính thể

tích V khối tứ diện D.MNP .
A.

a3

.
6

B.

a3
.
4

a3
.
12
Lời giải.
C.

D.

a3
.
2

Chọn A.
S
SM SN 1
Ta có SMN 
.
 .
SSAB
SA SB 4
Tương tự

Suy ra

S BNP 1 S AMP 1
 ;
 .
S SAB 4 S SAB 4

S MNP 1
S
1
 ( có thể khẳng định MNP  là do hai tam
S SAB 4
S SAB 4

giác MNP và BAS đồng dạng với tỉ số k 
Do đó

1
).
2

VD.MNP 1
 1 .
VD.SAB 4

1
VD.SAB  VS . ADB  VS . ABCD  2  .
2
1
1

4
VS . ABCD  SO.S ABCD  OP.tan 45o.S ABCD  a3  3 .
3
3
3
1 1 4
a3
Từ 1 ,  2  và  3  VD.MNP  . . a3  .
4 2 3
6
Câu 16: [2H1-3] Cho lăng trụ ABC. ABC có đáy ABC là tam giác vuông cân tại B , AC  2a ; cạnh
bên AA  2a . Hình chiếu vuông góc của A lên  ABC  là trung điểm cạnh AC . Tính thể
tích V của khối lăng trụ ABC. ABC .
A. V 

a3
.
2

B. V 

a3
.
3

C. a 3 .

D.

2a 3

.
3

Lời giải.
Chọn C.

L/H mua file word: 016338.222.55 – đề thi thử quốc gia 2018, đề kiểm tra 15p, đề kiểm tra 1 tiết, tài liệu ôn
chuyên đề 10-11-12, sách tham khảo...(nhắn tin hoặc gọi tư vấn)


Vì tam giác ABC vuông cân tại B nên trung tuyến BH cũng là đường cao của nó và
1
HA  HB  HC  AC  a .
2

AH  AA2  AH 2  2a 2  a 2  a .
1
VABC . ABC  AH .S ABC  AH . BH . AC  a3 .
2
Câu 17: [2H1-4] Cho tứ diện ABCD có các cạnh AB , AC và AD đôi một vuông góc với nhau. Gọi
G1 , G2 , G3 và G4 lần lượt là trọng tâm tam giác ABC , ABD , ACD và BCD . Biết AB  6a ,
AC  9a , AD  12a . Tính theo a thể tích khối tứ diện G1G2G3G4 .

A. V 

a3
.
2

B. V 


a3
.
3

C. a 3 .

D.

2a 3
.
3

Lời giải.
Chọn A.
Trong trường hợp tổng quát ta chứng minh được
1
VG1G2G3G4  VABCD .
27
Thật vậy ta có  G2G3G4  //  CBA và VG2G3G4 đồng dạng

SG G G
1
1
VCBA (tỉ số đồng dạng k  ). Từ đó 2 3 4  k 2  và
SCBA
9
3
1
d  G1 ,  G2G3G4    d  G4 ,  ABC    d  D,  ABC   .

3

Suy ra

VG1G2G3G4
VABCD



d  G1 ,  G2G3G4   SG2G3G4 1 1 1
.
.
 . 
SCBA
3 9 27
d  D,  ABC  

1
1 1
VABCD  . . AB. AC. AD  4a3 .
27
27 6
Câu 18: [2H1-4] Cho tứ diện S. ABC , M và N là các điểm thuộc SA và SB sao cho MA  2SM ,

Vậy VG1G2G3G4 

SN  2 NB ,   là mặt phẳng qua MN và song song với SC . Kí hiệu  H1  và  H 2  là các

khối đa diện có được khi chia khối tứ diện S. ABC bởi mặt phẳng   , trong đó  H1  chứa
điểm S ,  H 2  chứa điểm A ; V1 và V2 lần lượt là thể tích của  H1  và  H 2  . Tính tỉ số

A.

4
.
5

B.

5
.
4

3
.
4
Lời giải.
C.

D.

V1
.
V2

4
.
3

Chọn A.
Kí hiệu V là thể tích khối tứ diện S. ABC .

Gọi P , Q lần lượt là giao điểm của   với các đường
thẳng BC , AC .
L/H mua file word: 016338.222.55 – đề thi thử quốc gia 2018, đề kiểm tra 15p, đề kiểm tra 1 tiết, tài liệu ôn
chuyên đề 10-11-12, sách tham khảo...(nhắn tin hoặc gọi tư vấn)


Ta có NP //MQ//SC . Khi chia khối  H1  bởi  QNC  , ta được hai khối chóp N .SMQC và
N .QPC .

Ta có

VN .SMQC
VB. ASC

d  N ,  SAC  
d  B,  SAC  

S AMQ
S ASC
Suy ra
VN .QPC
VS . ABC



d  N ,  SAC   SSMQC
.
.
d  B,  SAC   SSAC




NS 2
 .
BS 3

2

S SMQC 5
 AM  4

 .
  
S ASC
9
 AS  9
VN .SMQC
VB. ASC


2 5 10
.
 . 
3 9 27

d  N ,  QPC   SQPC NB CQ CP 1 1 2 2
.
.

.

.
 . . 
d  S ,  ABC   S ABC SB CA CB 3 3 3 27

V1 VN .SMQC VN .QPC 10 2 4
V1
V 4
4




 
  1 .
V
VB. ASC VS . ABC 27 27 9 V1  V2 9 V2 5

L/H mua file word: 016338.222.55 – đề thi thử quốc gia 2018, đề kiểm tra 15p, đề kiểm tra 1 tiết, tài liệu ôn
chuyên đề 10-11-12, sách tham khảo...(nhắn tin hoặc gọi tư vấn)



×