Câu hỏi:

17/06/2025 30 Lưu

Cho hình chóp \(S.ABCD\) có đáy \(ABCD\) là hình thoi tâm \(O\),\(AB = a,\,\,\widehat {BAD} = 60^\circ \), \(SO \bot \left( {ABCD} \right)\) và mặt phẳng \(\left( {SCD} \right)\) tạo với mặt đáy một góc \(60^\circ \). Gọi \(J,\,I\) lần lượt là trung điểm cạnh \(CD,\,DJ\).

a) Diện tích của hình thoi \(ABCD\)\({S_{ABCD}} = \frac{{{a^2}\sqrt 3 }}{2}\).

b) Góc giữa mặt phẳng \(\left( {SCD} \right)\) và mặt đáy là \(\widehat {SJO}\).

c) Chiều cao của khối chóp là \(\frac{{3a}}{4}\).

d) Thể tích của khối chóp \(S.ABCD\) được viết dưới dạng \(\frac{{{a^3}\sqrt m }}{n}\), với \(m\) là số nguyên tố. Khi đó, \(2024m - n = 6065\).

Quảng cáo

Trả lời:

verified
Giải bởi Vietjack

C (ảnh 1)

Tam giác \(ABD\) có \(AD = AB = a,\,\,\widehat {BAD} = 60^\circ \) nên tam giác \(ABD\) đều.

Suy ra \({S_{ABD}} = \frac{{{a^2}\sqrt 3 }}{4}\). Vậy diện tích của hình thoi \(ABCD\) là \({S_{ABCD}} = 2{S_{ABD}} = \frac{{{a^2}\sqrt 3 }}{2}\).

Ta cũng có tam giác \(BCD\) là tam giác đều cạnh \(a\).

Vì \(J\) là trung điểm của \(CD\) nên \(BJ \bot CD\) và \(BJ = \frac{{a\sqrt 3 }}{2}\).

Vì \(I\) là trung điểm của \(DJ\) nên ta có \(OI\,{\rm{//}}\,BJ\).

Do đó \(OI \bot CD\). Suy ra \(SI \bot CD\).

Ta có \(\left( {SCD} \right) \cap \left( {ABCD} \right) = CD\).

Trong mặt phẳng \(\left( {SCD} \right)\) có \(SI \bot CD\); trong mặt phẳng \(\left( {ABCD} \right)\) có \(OI \bot CD\).

Vậy góc giữa mặt phẳng \(\left( {SCD} \right)\) và mặt đáy \(\left( {ABCD} \right)\) là \(\widehat {SIO}\). Theo giả thiết, ta có \(\widehat {SIO} = 60^\circ \).

Trong tam giác \(SOI\) vuông tại \(O\), có \(\widehat {SIO} = 60^\circ \), \(IO = \frac{1}{2}BJ = \frac{{a\sqrt 3 }}{4}\).

Do đó \(SO = IO \cdot \tan 60^\circ  = \frac{{3a}}{4}\).

Thể tích khối chóp là \({V_{S.ABCD}} = \frac{1}{3}SO \cdot {S_{ABCD}} = \frac{1}{3} \cdot \frac{{3a}}{4} \cdot \frac{{{a^2}\sqrt 3 }}{2} = \frac{{{a^3}\sqrt 3 }}{8}\).

Vậy \(m = 3,\,n = 8\). Suy ra \(2024m - n = 6064\).

Đáp án:       a) Đúng,      b) Sai,         c) Đúng,      d) Sai.

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

V (ảnh 1)

Gọi \(H,K\) lần lượt là hình chiếu vuông góc của \(O,B\) trên mặt phẳng \(\left( {SCD} \right)\).      

Khi đó góc giữa đường thẳng \(SB\) và mặt phẳng \(\left( {SCD} \right)\) là góc \(\widehat {BSK} = \varphi \).

Ta có \(\sin \varphi  = \frac{{BK}}{{BS}}\). Mặt khác \(BK{\rm{//}}\,OH\) và \(\frac{{BK}}{{OH}} = \frac{{BD}}{{OD}} = 2\).

Kẻ \(OM \bot CD\), trong tam giác vuông \(SOM\) có \(\frac{1}{{O{H^2}}} = \frac{1}{{O{S^2}}} + \frac{1}{{O{M^2}}} = \frac{1}{{O{S^2}}} + \frac{1}{{O{B^2}}} + \frac{1}{{O{C^2}}}\)

Ta có \(\Delta SBO = \Delta CBO\) suy ra \(CO = SO = \frac{{a\sqrt 6 }}{3}\) và \(OB = \sqrt {S{B^2} - S{O^2}}  = \frac{{a\sqrt 3 }}{3}\).

Þ\(\frac{1}{{O{H^2}}} = \frac{1}{{O{S^2}}} + \frac{1}{{O{B^2}}} + \frac{1}{{O{C^2}}} = \frac{1}{{{{\left( {\frac{{a\sqrt 6 }}{3}} \right)}^2}}} + \frac{1}{{{{\left( {\frac{{a\sqrt 3 }}{3}} \right)}^2}}} + \frac{1}{{{{\left( {\frac{{a\sqrt 6 }}{3}} \right)}^2}}}\) Þ \(OH = \frac{a}{{\sqrt 6 }}\).

Þ\(BK = 2OH = \frac{{2a}}{{\sqrt 6 }}\)Þ\(\sin \varphi  = \frac{{\frac{{2a}}{{\sqrt 6 }}}}{a} = \frac{2}{{\sqrt 6 }}\). Suy ra \(\varphi  \approx 55^\circ \).

Đáp án: \(55\).

Câu 2

Lời giải

v (ảnh 1)

Ta có \(AA' = \sqrt {A'{B^2} - A{B^2}}  = a\sqrt 2 \).

Diện tích tam giác \(ABC\)  là: \({S_{ABC}} = \frac{1}{2}A{B^2} = \frac{{{a^2}}}{2}\).

Thể tích khối lăng trụ là \(V = AA' \cdot {S_{ABC}} = \frac{{{a^3}\sqrt 2 }}{2}\). Chọn D.

Câu 6

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP