Câu hỏi:
29/06/2022 301Cho hình chóp S.ABC có đáy ABC là tam giác đều cạnh bằng \(\sqrt 6 \). Biết rằng các mặt bên của hình chóp có diện tích bằng nhau và một trong các cạnh bên bằng \(3\sqrt 2 \). Tính thể tích nhỏ nhất của khối chóp S.ABC
Quảng cáo
Trả lời:
Giải bởi Vietjack
Gọi M,N,P lần lượt là hình chiếu của điểm SS lên AB,BC,AC ta có:
\[\begin{array}{*{20}{l}}{\,\,\,\,\,{S_{{\rm{\Delta }}ABC}} = {S_{{\rm{\Delta }}BCA}} = {S_{{\rm{\Delta }}CAB}}}\\{ \Rightarrow \frac{1}{2}SM.AB = \frac{1}{2}SN.BC = \frac{1}{2}SP.CA}\end{array}\]
Mà\[AB = BC = CA\,\,\left( {gt} \right) \Rightarrow SM = SN = SP\]
Gọi O là hình chiếu của S lên (ABC), ta có:
\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{AB \bot SM}\\{AB \bot SO}\end{array}} \right. \Rightarrow AB \bot (SOM) \Rightarrow AB \bot OM\)
CMTT ta có\[ON \bot BC,\,\,OP \bot AC\]
Xét các tam giác vuông\[{\rm{\Delta }}SOM,\,\,{\rm{\Delta }}SON,\,\,{\rm{\Delta }}SOP\]có:
\[\begin{array}{*{20}{l}}{SO\,\,chung}\\{SM = SN = SP\,\,\left( {cmt} \right)}\end{array}\]
\[ \Rightarrow {\rm{\Delta }}SOM = {\rm{\Delta }}SON = {\rm{\Delta }}SOP\](cạnh huyền – cạnh góc vuông)
\[ \Rightarrow OM = ON = OP\] suy ra O cách đều các cạnh AB,BC,CA nên OO là tâm đường tròn nội tiếp \[{\rm{\Delta }}ABC\]hoặc O là tâm đường tròn bàng tiếp\[{\rm{\Delta }}ABC\]
+ TH1: O là tâm đường tròn nội tiếp\[{\rm{\Delta }}ABC\] Mà\[{\rm{\Delta }}ABC\]đều nên O là đồng thời là trọng tâm tam giác đều ABC. Khi đó ta có
\[AN = \frac{{\sqrt 6 .\sqrt 3 }}{2} = \frac{{3\sqrt 2 }}{2},\,\,AO = \frac{2}{3}AN = \sqrt 2 \]
\[ \Rightarrow SO = \sqrt {S{A^2} - A{O^2}} = \sqrt {18 - 2} = 4\]
\[{S_{{\rm{\Delta }}ABC}} = {\left( {\sqrt 6 } \right)^2}.\frac{{\sqrt 3 }}{4} = \frac{{3\sqrt 3 }}{2}\]
\[ \Rightarrow {V_{S.ABC}} = \frac{1}{3}SO.{S_{{\rm{\Delta }}ABC}} = \frac{1}{3}.4.\frac{{3\sqrt 3 }}{2} = 2\sqrt 3 \]
TH2: O là tâm đường tròn bàng tiếp \[\Delta ABC\].
Gọi R là bán kính đường tròn bàng tiếp tam giác ABC, p là nửa chu vi tam giác ABC
\[ \Rightarrow p = \frac{{3\sqrt 6 }}{2}\]
Khi đó ta có\[{S_{ABC}} = \left( {p - BC} \right).R\]
\[ \Rightarrow {\left( {\sqrt 6 } \right)^2}.\frac{{\sqrt 3 }}{4} = \left( {\frac{{3\sqrt 6 }}{2} - \sqrt 6 } \right).R \Leftrightarrow R = \frac{{3\sqrt 2 }}{2}\]
Có\[AN = \frac{{\sqrt 6 .\sqrt 3 }}{2} = \frac{{3\sqrt 2 }}{2} \Rightarrow OA = AN + ON = 3\sqrt 2 \]
\[ \Rightarrow SA > OA = 3\sqrt 2 \] (quan hệ giữa đường vuông góc và đường xiên)
\[ \Rightarrow SB = 3\sqrt 2 \]
Áp dụng định lí Pytago trong tam giác vuông OBM có:
\[OB = \sqrt {O{M^2} + B{M^2}} = \sqrt {{{\left( {\frac{{3\sqrt 2 }}{2}} \right)}^2} + {{\left( {\frac{{\sqrt 6 }}{2}} \right)}^2}} = \sqrt 6 \]
Áp dụng định lí Pytago trong tam giác vuông SOB có:
\[SO = \sqrt {S{B^2} - O{B^2}} = \sqrt {{{\left( {3\sqrt 2 } \right)}^2} - {{\left( {\sqrt 6 } \right)}^2}} = 2\sqrt 3 \]
Khi đó ta có\[{V_{S.ABC}} = \frac{1}{3}.SO.{S_{ABC}} = \frac{1}{3}.2\sqrt 3 .{\left( {\sqrt 6 } \right)^2}.\frac{{\sqrt 3 }}{4} = 3\]
Vậy\[\min {V_{S.ABC}} = 3\]
Đáp án cần chọn là: A
Sách thầy cô Vietjack biên soạn:
- Tuyển tập 30 đề thi đánh giá năng lực Đại học Quốc gia Hà Nội 2025 (Tập 1) ( 39.000₫ )
- Tuyển tập 30 đề thi đánh giá năng lực Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh (2 cuốn) ( 140.000₫ )
- Tuyển tập 15 đề thi Đánh giá tư duy Đại học Bách Khoa Hà Nội 2025 (Tập 1) ( 39.000₫ )
- Tuyển tập 30 đề thi đánh giá năng lực Đại học Quốc gia Hà Nội, TP Hồ Chí Minh (2 cuốn) ( 150.000₫ )
Bình luận
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Lời giải
Gọi H là hình chiếu của S lên (ABCD).
Khi đó, \[\widehat {SAH} = \widehat {SCH}\] vì hai góc này lần lượt là góc tạo bởi SA,SC với mặt phẳng đáy.
\[\widehat {SBH} = {45^0},\tan \widehat {SDH} = \frac{1}{3}\]
Tam giác\[{\rm{\Delta }}SAH = {\rm{\Delta }}SCH \Rightarrow HA = HC \Rightarrow H\] nằm trên trung trực của AC.
Mà BD là đường trung trực của AC nên\[H \in BD\]
Lại có\[\widehat {SBH} = {45^0} \Rightarrow HB = HS,\tan \widehat {SDH} = \frac{1}{3} = \frac{{SH}}{{HD}}\]
\[ \Rightarrow \frac{{HB}}{{HD}} = \frac{1}{3} \Rightarrow \frac{{HB}}{{BD}} = \frac{1}{4}\]
Mà\[BD = a\sqrt 2 \Rightarrow HB = \frac{{a\sqrt 2 }}{4} \Rightarrow SH = \frac{{a\sqrt 2 }}{4}\]
Vậy\[{V_{S.ABCD}} = \frac{1}{3}SH.{S_{ABCD}} = \frac{1}{3}.\frac{{a\sqrt 2 }}{4}.{a^2} = \frac{{{a^3}\sqrt 2 }}{{12}}\]
Đáp án cần chọn là: D
Lời giải
\(\left. {\begin{array}{*{20}{c}}{(SAB) \bot (ABCD)}\\{(SAD) \bot (ABCD)}\\{(SAB) \cap (SAD) = SA}\end{array}} \right\} \Rightarrow SA \bot (ABCD)\)
⇒AC là hình chiếu vuông góc của SC trên
\[\left( {ABCD} \right) \Rightarrow \widehat {\left( {SC;\left( {ABCD} \right)} \right)} = \widehat {\left( {SC;AC} \right)} = \widehat {SCA} = {45^0}\]
(vì\[SA \bot \left( {ABCD} \right) \Rightarrow SA \bot AC \Rightarrow {\rm{\Delta }}SAC\] vuông tại\[A \Rightarrow \widehat {SCA} < {90^o}\])
\[ \Rightarrow SA = AC = a\sqrt 2 \]
\[{S_{ABCD}} = {a^2}\]
\[{S_{AMN}} = \frac{1}{2}AM.AN = \frac{1}{2}\frac{a}{2}\frac{a}{2} = \frac{{{a^2}}}{8}\]
\[{S_{BCM}} = \frac{1}{2}BM.BC = \frac{1}{2}\frac{a}{2}.a = \frac{{{a^2}}}{4}\]
\[ \Rightarrow {S_{MCDN}} = {S_{ABCD}} - {S_{AMN}} - {S_{BCM}} = {a^2} - \frac{{{a^2}}}{8} - \frac{{{a^2}}}{4} = \frac{{5{a^2}}}{8}\]
\[ \Rightarrow {V_{S.MCDN}} = \frac{1}{3}SA.{S_{MCDN}} = \frac{1}{3}a\sqrt 2 .\frac{{5{a^2}}}{8} = \frac{{5{a^3}\sqrt 2 }}{{24}}\]
Đáp án cần chọn là: D
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.
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.
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.
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.
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.
🔥 Đề thi HOT:
-
Bộ 20 đề thi Đánh giá năng lực ĐHQG Hà Nội form 2025 có đáp án (Đề 1)
-
Đề thi thử ĐGNL ĐHQG Hà Nội năm 2023-2024 (Đề 20)
-
Đề thi Đánh giá năng lực ĐHQG Hà Nội form 2025 có đáp án (Đề 1)
-
Đề thi Đánh giá năng lực ĐHQG Hà Nội năm 2024 - 2025 có đáp án (Đề 30)
-
ĐGNL ĐHQG Hà Nội - Tư duy định tính - Tìm và phát hiện lỗi sai
-
Đề thi Đánh giá năng lực ĐHQG Hà Nội năm 2024 - 2025 có đáp án (Đề 15)
-
Đề thi Đánh giá năng lực ĐHQG Hà Nội form 2025 có đáp án (Đề 3)
-
Top 10 đề thi Đánh giá năng lực ĐHQG Hà Nội năm 2023 - 2024 có đáp án (Đề 7)
Hãy Đăng nhập hoặc Tạo tài khoản để gửi bình luận
-
-
Bình luận