Đề bài - bài 41 trang 10 sbt hình học 12 nâng cao

Đề bài

Cho khối lăng trụ tam giác \(ABC.A'B'C'\) có cạnh đáy bằnga, chiều cao bằngh. Tính thể tích khối chópA.BCA.

Lời giải chi tiết

Cách 1:

\(AC//A'C' \Rightarrow AC//\left( {BC'A'} \right).\) GọiIlà trung điểm củaACthì

\(d\left( {A,\left( {BC'A'} \right)} \right) = d\left( {I,\left( {BC'A'} \right)} \right).\)

GọiIlà trung điểm củaACthì rõ ràng \(BI' \bot A'C',\) mặt khác \(II' \bot A'C'\) nên \(A'C' \bot \left( {IBI'} \right).\)

Vậy khi ta hạ \(IH \bot BI'\) thì \(A'C' \bot IH.\)

Từ đó suy ra \(IH \bot \left( {BC'A'} \right),\) tức là \(d\left( {A,\left( {BC'A'} \right)} \right) = IH.\)

Ta có :

\(\eqalign{ & IH = {{IB.II'} \over {BI'}} = {{a.{{\sqrt 3 } \over 2}.h} \over {\sqrt {3.{{{a^2}} \over 4} + {h^2}} }} = {{\sqrt 3 ah} \over {\sqrt {3{a^2} + 4{h^2}} }}, \cr & {S_{BC'A'}} = {1 \over 2}BI'.C'A' = {1 \over 2}\sqrt {{{3{a^2}} \over 4} + {h^2}} .a \cr&\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;= {1 \over 4}a\sqrt {3{a^2} + 4{h^2}} . \cr} \)

Vậy

\({V_{A.BC'A'}} = {1 \over 3}.{1 \over 4}.a.\sqrt {3{a^2} + 4{h^2}} .{{\sqrt 3 ah} \over {\sqrt {3{a^2} + 4{h^2}} }} = {{\sqrt 3 {a^2}h} \over {12}}\)

Cách 2.

\(\eqalign{& {V_{A.BC'A'}} = {V_{B.AA'C'}} = {1 \over 2}.{V_{B.AA'C'C}} \cr&= {1 \over 2}.{2 \over 3}.{V_{ABC.A'B'C'}} \cr & = {1 \over 3}.{S_{ABC}}.h\cr& = {1 \over 3}.{{{a^2}\sqrt 3 } \over 4}.h = {{{a^2}\sqrt 3 } \over {12}}.h \cr} \)