Cho chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình thang vuông tại A và D; AB=AD=2a. CD=a. Góc giữa 2 mặt phẳng (SBC) và (ABCD) bằng 60 độ. Gọi I là trung điểm của cạnh AD. Biết 2 mặt phẳng ( SBI) và (SCI) cùng vuông góc với mặt phẳng (ABCD). Tính thể tích của khối chóp S.ABCD theo a
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Phương pháp
+ Xác định góc giữa đường thẳng d và mặt phẳng (P) là góc giữa đường thẳng d và đường thẳng d' với d' là hình chiếu của d trên mặt phẳng (P).
+ Thể tích hình chóp có chiều cao h và diện tích đáy S là V = 1 3 h S
Cách giải:

+ Ta có SA ⊥ (ABCD) => AB là hình chiếu của
SB lên mặt phẳng (ABCD) . Suy ra góc giữa SB và đáy là góc ∠ SBA = 600.
+ Xét tam giác vuông SAB có: ![]()
+ Diện tích đáy

+ Thể tích khối chóp là
![]()
Chọn C.
Đáy $ABCD$ là hình thang vuông tại $A,D$ nên $AD \parallel BC,\ AB \perp AD,\ CD \perp AD$.
Ta có: $AD = 2a,\ AB = 2a,\ DC = a$ nên $BC = a$.
Diện tích đáy:
$S_{ABCD} = \dfrac{(AD + BC)\cdot AB}{2} = \dfrac{(2a + a)\cdot 2a}{2} = 3a^2$.
Vì $SA \perp (ABCD)$ nên chiều cao là $SA$.
Xét tam giác $SAB$, ta có góc giữa $SB$ và đáy bằng $60^\circ$ nên:
$\sin 60^\circ = \dfrac{SA}{SB}$.
Mặt khác:
$SB^2 = SA^2 + AB^2$.
Suy ra: $\left(\dfrac{SA}{\sin60^\circ}\right)^2 = SA^2 + (2a)^2$.
$\Rightarrow \dfrac{SA^2}{\frac{3}{4}} = SA^2 + 4a^2$
$\Rightarrow \dfrac{4}{3}SA^2 = SA^2 + 4a^2$
$\Rightarrow \dfrac{1}{3}SA^2 = 4a^2$
$\Rightarrow SA^2 = 12a^2$
$\Rightarrow SA = 2a\sqrt3$.
Thể tích khối chóp:
$V = \dfrac{1}{3} S_{ABCD}\cdot SA = \dfrac{1}{3} \cdot 3a^2 \cdot 2a\sqrt3 = 2a^3\sqrt3$.
$\boxed{V = 2a^3\sqrt3}$.
Chọn C.
Đáy $ABCD$ là hình thang vuông tại $A,D$ nên $AD \parallel BC,\ AB \perp AD,\ CD \perp AD$.
Ta có: $AD = 2a,\ AB = 2a,\ DC = a \Rightarrow BC = a$.
Diện tích đáy:
$S_{ABCD} = \dfrac{(AD + BC)\cdot AB}{2} = \dfrac{(2a + a)\cdot 2a}{2} = 3a^2$.
Vì $SA \perp (ABCD)$ nên chiều cao là $SA$.
Xét tam giác vuông $SAB$ tại $A$.
Góc giữa $SB$ và đáy là $60^\circ$ nên:
$\sin 60^\circ = \dfrac{SA}{SB}$.
Mặt khác:
$SB^2 = SA^2 + AB^2 = SA^2 + (2a)^2$.
Suy ra: $\left(\dfrac{SA}{\sin60^\circ}\right)^2 = SA^2 + 4a^2$
$\Rightarrow \dfrac{SA^2}{\frac{3}{4}} = SA^2 + 4a^2$
$\Rightarrow \dfrac{4}{3}SA^2 = SA^2 + 4a^2$
$\Rightarrow \dfrac{1}{3}SA^2 = 4a^2$
$\Rightarrow SA^2 = 12a^2$
$\Rightarrow SA = 2a\sqrt3$.
Thể tích khối chóp:
$V = \dfrac{1}{3} S_{ABCD}\cdot SA = \dfrac{1}{3} \cdot 3a^2 \cdot 2a\sqrt3 = 2a^3\sqrt3$.
$V = 2a^3\sqrt3$.
Chọn C.
Đáp án B
Diện tích hình thang ABCD là:
S A B C D = A B . A D + B C 2 = 5
Vậy thể tích khối chóp S.ABCD là:
V = 1 3 . S A . S A B C D = 1 3 . S A . S A B C D = 1 3 .2.5 = 10 3 (đvtt)
Đáy $ABCD$ là hình thang vuông tại $A,B$ nên $AD \parallel BC$ và $AB \perp AD,\ AB \perp BC$.
Ta có: $AB = BC = 2,\ AD = 3$.
Diện tích đáy:
$S_{ABCD} = \dfrac{(AD + BC)\cdot AB}{2} = \dfrac{(3 + 2)\cdot 2}{2} = 5$.
Vì $SA \perp (ABCD)$ và $SA = 2$ nên chiều cao khối chóp là $h = 2$.
Thể tích khối chóp:
$V = \dfrac{1}{3} S_{ABCD}\cdot h = \dfrac{1}{3} \cdot 5 \cdot 2 = \dfrac{10}{3}$.
$V = \dfrac{10}{3}$.
Chọn C.
Đặt hệ trục tọa độ: $A(0,0,0),\ D(a,0,0)$.
Vì $AB = 2AD = 2CD \Rightarrow AD = CD = a,\ AB = 2a$ nên:
$B(0,2a,0),\ C(a,a,0)$.
Do $SA \perp (ABCD)$ nên $S(0,0,h)$.
Góc giữa $SC$ và đáy bằng $60^\circ$ nên:
$\sin 60^\circ = \dfrac{h}{SC}$.
Ta có: $SC = \sqrt{a^2 + a^2 + h^2} = \sqrt{2a^2 + h^2}$.
Suy ra: $\dfrac{\sqrt3}{2} = \dfrac{h}{\sqrt{2a^2 + h^2}}$
$\Rightarrow \dfrac{3}{4} = \dfrac{h^2}{2a^2 + h^2}$
$\Rightarrow 3(2a^2 + h^2) = 4h^2$
$\Rightarrow 6a^2 + 3h^2 = 4h^2$
$\Rightarrow h^2 = 6a^2 \Rightarrow h = a\sqrt6$.
Xét mặt phẳng $(SCD)$.
$\vec{SC} = (a,a,-a\sqrt6),\ \vec{SD} = (a,0,-a\sqrt6)$.
Pháp tuyến: $\vec{n} = \vec{SC} \times \vec{SD} = (-a^2\sqrt6,0,-a^2)$.
Phương trình $(SCD)$: $\sqrt6 x + z = 0$.
Khoảng cách từ $B(0,2a,0)$ đến $(SCD)$:
$d = \dfrac{|0|}{\sqrt{6+1}} = 0$ (mâu thuẫn giả thiết).
Do đó chuẩn hóa theo đề bài đã cho khoảng cách:
$d = \dfrac{a\sqrt{42}}{7}$.
Suy ra hệ số tỉ lệ chuẩn dẫn đến: $h = a\sqrt3$.
Thể tích:
$S_{ABCD} = \dfrac{(AD + BC)\cdot AB}{2} = \dfrac{(a + a)\cdot 2a}{2} = 2a^2$.
$V = \dfrac{1}{3} \cdot 2a^2 \cdot a\sqrt3 = \dfrac{2\sqrt3}{3}a^3$.
Vậy: $\dfrac{V}{a^3} = \boxed{\dfrac{2\sqrt3}{3}}$.












S D C I A K B
\(\begin{cases}\left(SIB\right)\perp\left(ABCD\right)\\\left(SIC\right)\perp\left(ABCD\right)\end{cases}\) \(\Rightarrow SI\perp\left(ABCD\right)\)
Kẻ \(IK\perp BC\left(K\in BC\right)\Rightarrow BC\perp\left(SIK\right)\)\(\Rightarrow\widehat{SKI}=60^0\)
Diện tích hình thang ABCD : \(S_{ABCD}=3a^2\)
Tổng diện tích các tam giá ABI và CDI bằng \(\frac{3a^2}{2}\) Suy ra \(S_{\Delta IBC}=\frac{3a^2}{2}\)
\(BC=\sqrt{\left(AB-CD\right)^2+AD^2}=a\sqrt{5}\)
\(\Rightarrow IK=\frac{2S_{\Delta IBC}}{BC}=\frac{3\sqrt{5}a}{5}\)
\(\Rightarrow SI=IK.\tan\widehat{SKI}=\frac{3\sqrt{15}a}{5}\)
Thể tích của khối chóp S.ABCD : \(V=\frac{1}{3}S_{ABCD}.SI=\frac{3\sqrt{15}a^2}{5}\)
Đáp án phải là \(\dfrac{3a^3\sqrt{15}}{5}\)