Câu hỏi:

17/06/2025 99 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

C (ảnh 1)

Ta có \(SI\) vuông góc với đáy \(\left( {ABCD} \right)\) và \(BC = \sqrt {{{\left( {2a} \right)}^2} + {a^2}}  = a\sqrt 5 \).

Vẽ \[IH \bot CB\] tại \[H\].

Do đó, \(IH\) là hình chiếu của \(SH\) lên mặt phẳng \(\left( {ABCD} \right)\) nên \[SH \bot CB\] (theo định lý ba đường vuông góc).

Khi đó, \[\widehat {SHI}\] là góc phẳng nhị diện của góc nhị diện \(\left[ {S,BC,D} \right]\).

Ta có \[{S_{ICB}} = {S_{ABCD}} - {S_{IDC}} - {S_{AIB}}\]\[ = 3{a^2} - \frac{{{a^2}}}{2} - {a^2} = \frac{{3{a^2}}}{2}\]\[ \Rightarrow IH \cdot CB = 3{a^2}\]\[ \Rightarrow IH = \frac{{3a\sqrt 5 }}{5}\].

Ta có \[\tan \widehat {SHI} = \frac{{SI}}{{IH}}\]\[ = \frac{{\frac{{3a\sqrt 5 }}{5}}}{{\frac{{3a\sqrt 5 }}{5}}} = 1\]\[ \Rightarrow \widehat {SHI} = 45^\circ \].

Đáp án: \[45\].

Lời giải

Tính thể tích của phần nước trong bể (làm tròn kết quả đến hàng phần trăm theo đơn vị mét khối). (ảnh 1)

Gọi \(MN\) là đường mép nước ở trên mặt phẳng \(\left( {ABB'A'} \right)\), \(EF\) là đường mép nước trên mặt phẳng \(\left( {CDD'C'} \right)\).

Khi đó \(ABNM.DCEF\) là một hình chóp cụt.

Kẻ \(MH\) vuông góc với \(DD'\) tại \(H\) thì

\(HF = MH \cdot \tan 10^\circ  = {\rm{tan}}10^\circ \,\,({\rm{m}})\).

Suy ra \(DF = DH - HF = AM - HF = 0,8 - {\rm{tan}}10^\circ  \approx 0,62\,\,({\rm{m}})\).

Ta có \({S_1} = {S_{DCEF}} = DF \cdot CD \approx 0,62\,\,({{\rm{m}}^2});\,\,{S_2} = {S_{ABNM}} = AB \cdot AM = 0,8\,\,({{\rm{m}}^2})\).

Vậy thể tích phần nước trong bể là:

\(V = \frac{1}{3} \cdot \left( {{S_1} + {S_2} + \sqrt {{S_1}{S_2}} } \right) \cdot AD = \frac{1}{3} \cdot \left( {0,62 + 0,8 + \sqrt {0,62 \cdot 0,8} } \right) \approx 0,71\,\,({{\rm{m}}^3})\).

Đáp án: \(0,71\).

Câu 3

A. \(\frac{a}{{\sqrt 2 }}\).                                  
B. \(a\).                                   
C. \(\frac{a}{2}\).         
D. \(\frac{a}{{\sqrt 3 }}\).

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

Câu 7

A. \(\sqrt 2 \).               
B. \(\sqrt 3 \).               
C. \(\frac{1}{2}\).                  
D. \(2\).

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