Học từ ngày hôm qua, sống ngày hôm nay, hi vọng cho ngày mai. Điều quan trọng nhất là không ngừng đặt câu hỏi
Ngân hàng bài tập
SS

Cho tứ diện $ABCD$, trên các cạnh $BC$, $BD$, $AC$ lần lượt lấy các điểm $M,\,N,\,P$ sao cho $BC=3BM$, $BD=\dfrac{3}{2}BN$, $AC=2AP$. Mặt phẳng $(MNP)$ chia khối tứ diện $ABCD$ thành hai khối đa diện có thể tích là $V_1$, $V_2$, trong đó khối đa diện chứa cạnh $CD$ có thể tích là $V_2$. Tính tỉ số $\dfrac{V_1}{V_2}$.

$\dfrac{V_1}{V_2}=\dfrac{26}{19}$
$\dfrac{V_1}{V_2}=\dfrac{26}{13}$
$\dfrac{V_1}{V_2}=\dfrac{3}{19}$
$\dfrac{V_1}{V_2}=\dfrac{15}{19}$
1 lời giải Huỳnh Phú Sĩ
Trở lại Tương tự
Thêm lời giải
1 lời giải
Huỳnh Phú Sĩ
13:24 23/12/2022

Chọn phương án A.

$\blacksquare$ Trong mặt phẳng $(BCD)$, gọi $I=MN\cap CD$:

Kẻ đoạn thẳng $MM'\parallel BD$, khi đó $\dfrac{MM'}{BD}=\dfrac{CM}{CB}=\dfrac{2}{3}$.

Ngoài ra, vì $\dfrac{ND}{BD}=\dfrac{1}{3}$ nên $MM'=2ND$.

Tam giác $IMM'$ có $MM'\parallel ND$ và $MM'=2ND$ nên $ND$ là đường trung bình.

Do đó $DI=DM'=\dfrac{1}{3}DC$.

$\blacksquare$ Trong mặt phẳng $(ACD)$, gọi $Q=IP\cap AD$:

Kẻ đoạn thẳng $DD'\parallel IP$, khi đó $\dfrac{CD'}{CP}=\dfrac{CD}{CI}=\dfrac{3}{4}$.
Suy ra $\dfrac{AP}{AD'}=\dfrac{\dfrac{1}{2}AC}{\dfrac{5}{8}AC}=\dfrac{4}{5}$.

Tam giác $AD'D$ có $PQ\parallel D'D$ nên $\dfrac{AQ}{AD}=\dfrac{AP}{AD'}=\dfrac{4}{5}$.

$\blacksquare$ Trong tam giác $BCD$, gọi $h_C$ là chiều cao kẻ từ đỉnh $C$, ta có $$\begin{aligned}
S_{CNB}&=\dfrac{1}{2}\cdot BN\cdot h_C=\dfrac{1}{2}\cdot\dfrac{2}{3}BD\cdot h_C=\dfrac{2}{3}S_{CBD}\\
\Rightarrow V_{A.CNB}&=\dfrac{1}{3}\cdot S_{CNB}\cdot\mathrm{d}\big(A,(CNB)\big)\\
&=\dfrac{1}{3}\cdot\dfrac{2}{3}\cdot S_{CBD}\cdot\mathrm{d}\big(A,(CNB)\big)=\dfrac{2}{3}V_{A.CBD}\\
\Rightarrow V_{A.CND}&=V_{A.CBD}-V_{A.CNB}=\dfrac{1}{3}V_{A.CBD}.
\end{aligned}$$

$\blacksquare$ Xét khối chóp $C.NBA$ ta có $$\dfrac{V_{C.MNP}}{V_{C.BNA}}=\dfrac{CM}{CB}\cdot\dfrac{CN}{CN}\cdot\dfrac{CP}{CA}=\dfrac{2}{3}\cdot1\cdot\dfrac{1}{2}=\dfrac{1}{3}$$
Suy ra $V_{C.MNP}=\dfrac{1}{3}V_{C.BNA}=\dfrac{1}{3}\cdot\dfrac{2}{3}V_{A.CBD}=\dfrac{2}{9}V_{A.CBD}$.

Do đó $V_{N.ABMP}=\dfrac{2}{3}V_{C.BNA}=\dfrac{2}{3}\cdot\dfrac{2}{3}V_{A.CBD}=\dfrac{4}{9}V_{A.CBD}$. (1)

$\blacksquare$ Xét khối chóp $A.NCD$ ta có $$\dfrac{V_{A.NQP}}{V_{A.NCD}}=\dfrac{AN}{AN}\cdot\dfrac{AP}{AC}\cdot\dfrac{AQ}{AD}=1\cdot\dfrac{1}{2}\cdot\dfrac{4}{5}=\dfrac{2}{5}$$
Suy ra $V_{A.NQP}=\dfrac{2}{5}V_{A.NCD}=\dfrac{2}{5}\cdot\dfrac{1}{3}V_{A.CBD}=\dfrac{2}{15}V_{A.CBD}$. (2)

Từ (1) và (2) suy ra $V_1=V_{N.ABMP}+V_{A.NQP}=\dfrac{26}{45}V_{A.CBD}$.

Suy ra $V_2=V_{A.CBD}-V_1=\dfrac{19}{45}V_{A.CBD}$.

Vậy $\dfrac{V_1}{V_2}=\dfrac{26}{19}$.