Mục tiêu của giáo dục không phải là dạy cách kiếm sống hay cung cấp công cụ để đạt được sự giàu có, mà đó phải là con đường dẫn lối tâm hồn con người vươn đến cái chân và thực hành cái thiện
Ngân hàng bài tập
S

Cho hình chóp $S.ABCD$ có chiều cao bằng $8$ và đáy $ABCD$ là hình vuông cạnh bằng $3$. Gọi $M$ là trung điểm của $SB$ và $N$ là điểm thuộc $SD$ sao cho $\overrightarrow{SN}=2\overrightarrow{ND}$. Thể tích khối tứ diện $ACMN$ bằng

$6$
$9$
$4$
$3$
2 lời giải Huỳnh Phú Sĩ
Trở lại Tương tự
Thêm lời giải
2 lời giải
Huỳnh Phú Sĩ
21:53 12/06/2022

Chọn phương án A.

Xét trường hợp $SA\perp(ABCD)$, bằng cách đặt hình chóp vào hệ trục tọa độ $Oxyz$ sao cho $A\equiv O$, $B\in Ox$, $D\in Oy$, $S\in Oz$ ta có $A(0;0;0)$, $B(3;0;0)$, $D(0;3;0)$, $C(3;3;0)$, $S(0;0;8)$.

  • Vì $M$ là trung điểm đoạn $SB$ nên $M\left(\dfrac{3}{2};0;4\right)$.
  • Vì $\overrightarrow{SN}=2\overrightarrow{ND}$ nên $$\begin{aligned}\overrightarrow{ON}-\overrightarrow{OS}=2\overrightarrow{OD}-2\overrightarrow{ON}\Leftrightarrow\overrightarrow{ON}&=\dfrac{1}{3}\bigg(\overrightarrow{OS}+2\overrightarrow{OD}\bigg)\\ &=\left(0;2;\dfrac{8}{3}\right).\end{aligned}$$Suy ra $N\left(0;2;\dfrac{8}{3}\right)$.

Ta có $\overrightarrow{AM}=\left(\dfrac{3}{2};0;4\right)$, $\overrightarrow{AC}=(3;3;0)$, $\overrightarrow{AN}=\left(0;2;\dfrac{8}{3}\right)$. Khi đó $$V_{ACMN}=\dfrac{1}{6}\left|\left[\overrightarrow{AM},\overrightarrow{AN}\right]\cdot\overrightarrow{AN}\right|=6.$$

Huỳnh Phú Sĩ
21:02 12/06/2022

Chọn phương án A.

Vì $ABCD$ là hình vuông nên ta có $$V_{S.ABD}=V_{S.ABC}=V_{S.BCD}=V_{S.ACD}=\dfrac{1}{3}\cdot\left(\dfrac{1}{2}\cdot3^2\right)\cdot8=12.$$

Áp dụng tỉ số thể tích ta có

  • $\dfrac{V_{S.AMN}}{V_{S.ABD}}=\dfrac{SA}{SA}\cdot\dfrac{SM}{SB}\cdot\dfrac{SN}{SD}=1\cdot\dfrac{1}{2}\cdot\dfrac{2}{3}=\dfrac{1}{3}$
    $\Rightarrow V_{S.AMN}=\dfrac{1}{3}V_{S.ABD}=4$.
  • $\dfrac{V_{S.ACN}}{V_{S.ACD}}=\dfrac{SA}{SA}\cdot\dfrac{SC}{SC}\cdot\dfrac{SN}{SD}=1\cdot1\cdot\dfrac{2}{3}=\dfrac{2}{3}$
    $\Rightarrow V_{S.ACN}=\dfrac{2}{3}V_{S.ACD}=8$
    $\Rightarrow V_{ACND}=V_{S.ACD}-V_{S.ACN}=12-8=4$.
  • $\dfrac{V_{S.CMN}}{V_{S.CBD}}=\dfrac{SC}{SC}\cdot\dfrac{SM}{SB}\cdot\dfrac{SN}{SD}=1\cdot\dfrac{1}{2}\cdot\dfrac{2}{3}=\dfrac{1}{3}$
    $\Rightarrow V_{S.CMN}=\dfrac{1}{3}V_{S.CBD}=4$.
  • $\dfrac{V_{S.ACM}}{V_{S.ACB}}=\dfrac{SA}{SA}\cdot\dfrac{SC}{SC}\cdot\dfrac{SM}{SB}=1\cdot1\cdot\dfrac{1}{2}=\dfrac{1}{2}$
    $\Rightarrow V_{S.ACM}=\dfrac{1}{2}V_{S.ACB}=6$
    $\Rightarrow V_{ACMB}=V_{S.ACB}-V_{S.ACM}=12-6=6$.

Vậy thể tích của tứ diện $ACMN$ bằng $$\begin{aligned}
V&=V_{SABCD}-\left(V_{S.AMN}+V_{ACND}+V_{S.CMN}+V_{ACMB}\right)\\
&=\dfrac{1}{3}\cdot3^2\cdot8-\left(4+4+4+6\right)=6.
\end{aligned}$$