2 Phan Nhật Linh CHỦ ĐỀ A Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN 8 THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN TÓM TẮT LÝ THUYẾT 1. Một số định nghĩa cần nhớ • Hình lăng trụ là hình có hai đáy là hai đa giác bằng nhau nằm trên hai mặt phẳng song song với nhau và các mặt bên đều là các hình bình hành. • Hình lăng trụ đứng Định nghĩa: Hình lăng trụ đứng là hình lăng trụ có cạnh bên vuông góc với mặt đáy. Tính chất: Các mặt bên của hình lăng trụ đứng là các hình chữ nhật và vuông góc với mặt đáy. • Hình lăng trụ đều Định nghĩa. Hình lăng trụ đều là hình lăng trụ đứng có đáy là đa giác đều. Tính chất. Các mặt bên của hình lăng trụ đều là các hình chữ nhật bằng nhau và vuông góc với mặt đáy. • • Hình hộp là hình lăng trụ có đáy là hình bình hành. Hình hộp đứng Định nghĩa. Hình hộp đứng là hình hộp có cạnh bên vuông góc với mặt đáy. Tính chất. Hình hộp đứng có 2 đáy là hình bình hành, 4 mặt xung quanh là 4 hình chữ nhật. • Hình hộp chữ nhật Định nghĩa. Hình hộp chữ nhật là hình hộp đứng có đáy là hình chữ nhật. Tính chất. Hình hộp chữ nhật có 6 mặt là 6 hình chữ nhật. • Hình lập phương Định nghĩa. Hình lập phương là hình hộp chữ nhật 2 đáy và 4 mặt bên đều là hình vuông Tính chất. Hình lập phương có 6 mặt đều là hình vuông. • Hình chóp là hình có đáy là một đa giác và các mặt bên là các tam giác có chung một đỉnh. 2. Thể tích khối đa diện 1. Công thức tính thể tích khối chóp 1 V = S .h 3 Trong đó: S là diện tích đáy, h là chiều cao khối chóp. • Chú ý: Nếu khối chóp cần tính thể tích chưa biết chiều cao thì ta phải xác định được vị trí chân đường cao trên đáy. 1 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN ▪ Chóp có cạnh bên vuông góc chiều cao chính là cạnh bên. ▪ Chóp có hai mặt bên vuông góc đáy đường cao là giao tuyến của hai mặt bên vuông góc đáy. ▪ Chóp có mặt bên vuông góc đáy chiều cao của mặt bên vuông góc đáy. ▪ Chóp đều chiều cao hạ từ đỉnh đến tâm đa giác đáy. ▪ Chóp có hình chiếu vuông góc của một đỉnh lên xuống mặt đáy thuộc cạnh mặt đáy đường cao là từ đỉnh tới hình chiếu. 2. Công thức tính thể tích khối lăng trụ V = B.h • Trong đó: B là diện tích đáy, h là hiều cao khối lăng trụ. Thể tích khối hộp chữ nhật: V = a.b.c Trong đó: a, b, c là ba kích thước của khối hộp chữ nhật. • Thể tích khối lập phương: V = a 3 Trong đó a là độ dài cạnh của hình lập phương. 3. Tỷ số thể tích Cho khối chóp S . ABC và A, B, C là các điểm tùy ý lần lượt thuộc SA, SB, SC , ta có: Công thức tỉ số thể tích: VS . A ' B ' C ' SA ' SB ' SC ' (hay gọi là công thức Simson) = . . VS . ABC SA SB SC Phương pháp này được áp dụng khi khối chóp không xác đinh được chiều cao một cách dễ dàng hoặc khối chóp cần tính là một phần nhỏ trong khối chóp lớn và cần chú ý đến một số điều kiện sau: ▪ Hai khối chóp phải cùng chung đỉnh. ▪ Đáy hai khối chóp phải là tam giác. ▪ Các điểm tương ứng nằm trên các cạnh tương ứng. FA DB EC . . = 1 với DEF là một đường thẳng cắt Định lý Menelaus: Cho ba điểm thẳng hàng FB DC EA ba đường thẳng BC , CA, AB lần lượt tại D, E , F . TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 2 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia 4. Một số công thức tính nhanh thể tích và tỷ số thế tích khối chóp và khối lăng trụ. a3 2 . 12 ➢ Công thức 2 : Với tứ diện ABCD có AB = a, AC = b, AD = c đôi một vuông góc thì thể tích của ➢ Công thức 1 : Thể tích tứ diện đều cạnh a : VS . ABC = 1 nó là VABCD = abc . 6 ➢ Công thức 3 : Với tứ diện ABCD có AB = CD = a, BC = AD = b, AC = BD = c thì thể tích của nó là VABCD = 2 12 (a 2 )( )( ) + b2 − c 2 b2 + c 2 − a 2 a 2 + c 2 − b2 . ➢ Công thức 4 : Cho khối chóp S . ABC có SA = a, SB = b, SC = c, BSC = , CSA = , ASB = thì abc 1 + 2cos cos cos − cos 2 − cos 2 − cos 2 . 6 ➢ Công thức 5 : Mặt phẳng cắt các cạnh của khối lăng trụ tam giác ABC. ABC lần lượt tại AM BN CP x+ y+z M , N , P sao cho = x, = y, = z thì ta có VABC .MNP = VABC . ABC . AA BB CC 3 ➢ Công thức 6 : Mặt phẳng cắt các cạnh của khối hộp ABCD. ABC D lần lượt tại M , N , P, Q sao thể tích của nó là VS . ABC = AM BN CP DQ x+ y+ z +t = x, = y, = z, = t thì ta có VABCD.MNPQ = VABCD. ABC D và AA BB CC DD 4 x+ z = y+t . cho ➢ Công thức 7 : Mặt phẳng cắt các cạnh của khối chóp tứ giác S . ABCD có đáy là hình bình hành SM SN SP SQ = x, = y, = z, = t thì ta có công thức sau đây lần lượt tại M , N , P, Q sao cho SA SB SC SD VS .MNPQ = xyzt 1 1 1 1 1 1 1 1 + + + VS . ABCD và + = + + . 4 x y z t x z y t 3 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN B Câu 1: VÍ DỤ MINH HỌA Cho hình chóp tứ giác đều có cạnh bên gấp đôi cạnh đáy. Tỉ lệ giữa diện tích xung quanh và diện tích đáy của hình chóp này bằng A. 15. B. 3. C. 4 3. D. 3. Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ……………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… Câu 2: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vuông tâm O , cạnh a . Cạnh SA vuông góc với đáy, góc SBD = 60 . Thể tích khối chóp đã cho bằng S A D B A. 2a 3 . 3 B. C a3 3 . 2 C. a3 . 3 D. a 3 . Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… Câu 3: Cho hình chóp tam giác S . ABC có đáy là tam giác đều cạnh a . Cạnh bên SA vuông góc với đáy ( ABC ) và có SA = 2a . Thể tích khối chóp SABC bằng a3 3 A. . 2 a2 3 B. . 6 a3 3 C. . 12 a3 6 D. . 12 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 4 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… Câu 4: Cho hình chóp S . ABC có đáy ABC là tam giác vuông cân tại A , cạnh huyền bằng a 2 và SA = a 3 , SA vuông góc với đáy. Thể tích V của khối chóp đã cho bằng A. V = 4a 3 . 3 B. V = 4a 3 6 . 3 C. V = a3 3 . 6 D. V = 2a 3 2 . Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… Câu 5: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a . Biết SA ⊥ ( ABCD ) và SA = a 3 . Thể tích khối chóp S . ABCD là a3 3 A. . 3 B. a 3 a3 C. . 4 3. a3 3 D. . 12 Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… 5 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Câu 6: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật, AB a , AD a 3 , SA vuông góc với đáy và mặt phẳng SBC tạo với đáy một góc 60 . Tính thể tích V của khối chóp S . ABCD A. V 3a3 . 3 B. V 3 C. V 3a . a3 . 3 D. V a3 . Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… Câu 7: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật, SA vuông góc với đáy, AB = a, AD = 2a . Góc giữa SB và đáy bằng 450 . Thể tích của khối chóp S . ABCD bằng A. 2a 3 . 3 B. a3 . 3 C. a3 2 . 6 D. a3 2 . 3 Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… Câu 8: Cho hình chóp S . ABCD có SA vuông góc đáy, hai mặt phẳng ( SAB ) và ( SBC ) vuông góc với nhau, SB = a 3 , góc giữa SC và ( SAB ) là 45 và ASB = 30 . Gọi thể tích khối chóp S . ABCD là V . Tỉ số A. 8 . 3 a3 là V B. 8 3 . 3 C. 2 3 . 3 D. 4 . 3 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 6 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… Câu 9: Cho khối chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a 3 , cạnh SA vuông góc với mặt phẳng ( ABCD ) và SB tạo với đáy một góc 60o . Tính thể tích của khối chóp S . ABCD . 3 A. 9a . 9a 3 B. . 2 C. 3a 3 . D. 3 3 a . 4 Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… Câu 10: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a , cạnh bên SA vuông góc với mặt phẳng đáy, góc giữa SA và mặt phẳng ( SBD ) bằng 45 . Thể tích khối chóp S . ABD bằng a3 6 A. . 4 a3 3 B. . 12 a3 3 C. . 4 a3 2 D. . 12 Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… 7 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN C BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Dạng 1: Mở đầu về thể tích khối đa diện Dựa vào kiến thức được nêu trong phần lý thuyết Câu 1: Thể tích khối lập phương là 27cm3 . Diện tích toàn phần của hình lập phương tương ứng bằng A. 54cm 2 . B. 36cm 2 . C. 16cm 2 . D. 9cm 2 . Câu 2: Cho khối chóp có thể tích bằng 30cm3 và chiều cao bằng 5cm . Diện tích đáy của khối chóp đã cho bằng A. 6cm. B. 18cm. C. 24cm. D. 12cm. Câu 3: Cho hình lập phương có cạnh bằng 3 . Tổng diện tích các mặt của hình lập phương đã cho bằng A. 54 . B. 12 . C. 36 . D. 24 . Câu 4: Cho khối lăng trụ tam giác đều có tất cả các cạnh bằng a , có thể tích V = 9 dm3 ) . Tính giá trị ( 4 của a . A. a = 3 3 ( dm ) . Câu 5: B. a = 3 ( dm ) . C. 3 ( dm ) . D. 9 ( dm ) . Cho khối chóp tam giác đều có cạnh đáy bằng 2a và thể tích bằng a 3 . Chiều cao của khối chóp đã cho bằng A. 3a . B. 2 3a . C. 3 a. 3 D. 3 a. 2 Câu 6: Cho hình lập phương có cạnh bằng 2. Tổng diện tích các mặt của hình lập phương đó bằng A. 16 . B. 12 . C. 4 . D. 24 . Câu 7: Cho hình lăng trụ đứng có diện tích đáy là khối lăng trụ bằng A. 3 6a . B. 3a 2 , độ dài cạnh bên là a 2 . Khi đó thể tích của 3 3a . C. 3 2a . D. 6a 3 . 3 Câu 8: Cho hình lập phương có cạnh bằng 2 . Tổng diện tích các mặt của hình lập phương đã cho bằng A. 16 . B. 12 . C. 4 . D. 24 . Câu 9: Mệnh đề nào sau đây sai? A. Hai khối hộp chữ nhật có diện tích toàn phần bằng nhau thì có thể tích bằng nhau. B. Hai khối lăng trụ có diện tích đáy và chiều cao tương ứng bằng nhau thì có thể tích bằng nhau. C. Hai khối lập phương có diện tích toàn phần bằng nhau thì có thể tích bằng nhau. D. Hai khối chóp có diện tích đáy và chiều cao tương ứng bằng nhau thì có thể tích bằng nhau. Câu 10: Trong các mệnh đề sau, mệnh đề nào sai? 1 A. Thể tích khối chóp có đường cao h và diện tích đáy B là V = Bh . 3 B. Thể tích khối lăng trụ có đường cao h và diện tích đáy B là V = B.h . 1 C. Thể tích khối tứ diện có đường cao h và diện tích đáy B là V = Bh . 6 D. Thể tích khối lập phương cạnh a là V = a 3 . TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 8 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Câu 11: Khối chóp S . ABCD có tất cả các cạnh bằng nhau và có thể tích bằng 16 . Tính cạnh của khối 3 chóp. A. 2 2 . B. 2. C. 3. D. 2 . Câu 12: Cho khối lăng trụ có diện tích đáy B = 6a 2 và chiều cao h = 2a . Thể tích của khối lăng trụ đã cho bằng 4 A. 8a 3 . B. a 3 . C. 4a 3 . D. 12a 3 . 3 Câu 13: Cho khối lăng trụ có thể tích bằng 24a 3 và chiều cao bằng 3a . Diện tích một mặt đáy của khối lăng trụ đã cho bằng A. 16a 2 . B. 8a 2 . C. 6a 2 . D. 72a 2 . Câu 14: Tính tổng diện tích các mặt của một hình bát diện đều cạnh a . A. 2a 2 3 . B. 4a 2 . C. a2 3 . D. 4a 2 3 . Câu 15: Tổng diện tích tất cả các mặt của hình bát diện đều cạnh bằng 2a là A. 2a 2 3. B. 8a 2 3. C. a 2 3. D. 4a 2 3 Câu 16: Cho hình lăng trụ đứng ABC. ABC có đáy là tam giác đều cạnh a và cạnh bên 2a . Tính diện tích xung quanh hình trụ ngoại tiếp hình lăng trụ đứng ABC. ABC . A. a 2 3 . B. a 2 3 . 3 C. 2a 2 3 . 3 D. 4a 2 3 . 3 Câu 17: Cho hình lăng trụ đứng ABCD. ABC D với đáy là hình thoi có cạnh bằng 4a , AA = 6a , BCD = 1200 . Gọi M , N , K lần lượt là trung điểm của AB, BC , BD . Tính thể tích khối đa diện lồi có các đỉnh là các điểm A, B, C , M , N , K . A. 9a 3 . B. 16a 3 3 . 9 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 C. 9a 3 3 . D. 12a 3 3 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Dạng 2: Thể tích khối chóp có cạnh bên vuông góc với đáy ▪ Một hình chóp có một cạnh bên vuông góc với đáy thì cạnh bên đó chính là đường cao. ▪ Một hình chóp có hai mặt bên kề nhau cùng vuông góc với đáy thì cạnh bên là giao tuyến của hai mặt đó vuông góc với đáy. B Câu 1: VÍ DỤ MINH HỌA Cho hình chóp SABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật với AB = a 3, AD = a , cạnh SA có độ dài bằng 2a và vuông góc với mặt phẳng đáy. Tính thể tích khối chóp SABCD a3 A. . 3 a3 3 C. . 3 2a 3 B. . 3 2a 3 3 D. . 3 Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ……………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… Câu 2: Cho khối chóp S . ABC có đáy là tam giác đều cạnh bằng 3 , tam giác SAC đều và nằm trong mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng đáy. Thể tích của khối chóp đã cho bằng A. 3 . 12 B. 3 3 . 8 C. 3 3 . 4 D. 3 . 8 Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ……………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… Câu 3: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật, tam giác SCD đều và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy, CD = a , BC = a 3 . Thể tích khối chóp S . ABCD bằng A. 3a 3 . 2 B. a3 . 6 1 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 C. a3 . 2 D. a 3 . CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ……………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… Câu 4: Cho hình chóp S . ABCD có đáy là hình chữ nhật, mặt bên SAD là tam giác đều cạnh 4a và nằm trong mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng đáy. Góc giữa mặt phẳng ( SBC ) và mặt phẳng ( ABCD ) là 30o . Thể tích của khối chóp S . ABCD là A. 24 3a 3 . B. 16 3a 3 . C. 4 3a 3 . D. 48 3a 3 . Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ……………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… Câu 5: Cho hình chóp S . ABC có SAB và ABC là hai tam giác đều cạnh a và nằm trong hai mặt phẳng vuông góc với nhau. Tính theo a thể tích của khối chóp S . ABC . A. 2a 3 . 3 B. a3 . 3 C. a 3 . D. 3a 3 . Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ……………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 2 Phan Nhật Linh Câu 6: Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh bằng a 3, tam giác SBC vuông tại S và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy, đường thẳng SD tạo với mặt phẳng ( SBC ) một góc 60 . Thể tích của khối chóp đã cho bằng A. 3 a 3. B. a 3 a3 6 . C. 6 6. a3 6 . D. 3 Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ……………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… Câu 7: Cho hình chóp S . ABCD có đáy là hình chữ nhật, AB = a , AD = 2a . Tam giác SAB cân tại S và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy. Góc giữa đường thẳng SC và mặt phẳng ( ABCD ) bằng 45 . Thể tích của khối chóp S . ABCD là: a 3 17 A. . 9 B. a 3 17 3 a 3 17 C. . 3 . a 3 17 D. . 6 Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ……………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ……………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ……………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… 3 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN C Câu 1: BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a . Biết SA ⊥ ( ABCD ) và SA = a 3 . Thể tích của khối chóp S . ABCD là: a3 3 A. . 12 Câu 2: B. a 3 3. Cho khối chóp S . ABC có đáy ABC là tam giác vuông cân tại A , AB = 2, SA = 12, SA ⊥ ( ABC ) . Tính thể tích khối chóp S . ABC ? A. 8 . B. 16 . Câu 3: a3 D. . 4 a3 3 C. . 3 D. 6 . C. 24 . Cho khối tứ diện ABCD có AB, AC , AD đôi một vuông góc và AB = AC = 2a, AD = 3a . Thể tích V của khối tứ diện đó là: A. V = 4a 3 . Câu 4: B. V = 2a 3 . D. V = 3a 3 . C. V = a 3 . Cho khối chóp S . ABC có đáy là tam giác đều cạnh a , SA ⊥ ( ABC ) , SA = a (tham khảo hình vẽ bên dưới). Thể tích của khối chóp đã cho bằng: A. Câu 5: 3a 3 . 4 B. 3a 3 . 6 C. 3a 3 . D. Cho hình chóp S . ABC có đáy là tam giác đều cạnh 2a , cạnh bên SA vuông góc với đáy và SA = a 3 . Tính thể tích V của khối chóp S . ABC 1 3 A. V = a 3 . B. V = a 3 . C. V = 2a 3 2 . 2 4 Câu 6: 3a 3 . 12 D. V = a 3 . Cho tứ diện SABC có các cạnh SA, SB, SC đôi một vuông góc với nhau. Biết SA = 3a, SB = 4a, SC = 5a. Tính theo a thể tích V của khối tứ diện SABC . A. V = 5a 3 . Câu 7: B. V = 5a 2 . 2 C. V = 10a 3 . D. V = 20a 3 . Cho hình chóp S . ABC có đáy ABC là tam giác đều cạnh a . Biết SA ⊥ ( ABC ) và SA = a 3 . Tính thể tích khối chóp S . ABC A. Câu 8: a . 4 B. a3 . 2 C. a3 . 4 D. 3a3 . 4 Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a 2 , SA ⊥ ( ABCD ) , SA = 2a . Tính thể tích khối chóp S . ABCD TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 4 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia 4a 3 . 3 A. V = Câu 9: B. V = 4 a3 . 3 C. V = 4a 3 . D. V = 4 a 3 . Cho khối chóp S . ABC có đáy ABC là tam giác đều cạnh a , hai mặt bên ( SAB ) và ( SAC ) cùng vuông góc với đáy và SC = a 3 . Thể tích khối chóp bằng A. a3 3 . 4 B. a3 3 . 2 C. a3 6 . 12 D. 2a 3 6 . 9 Câu 10: Cho khối chóp S . ABC có đáy ABC là tam giác đều cạnh a , hai mặt bên ( SAB ) và ( SAC ) cùng vuông góc với đáy và SC = a 3 . Thể tích khối chóp bằng A. a3 3 . 4 B. a3 3 . 2 C. a3 6 . 12 D. 2a 3 6 . 9 Câu 11: Cho hình chóp S . ABC có đáy là tam giác đều cạnh bằng a . Cạnh bên SC vuông góc với mặt phẳng ( ABC ) , SC = a . Thể tích khối chóp S . ABC bằng A. a3 3 . 3 B. a3 3 . 9 C. a3 2 . 12 D. a3 3 . 12 Câu 12: Cho khối chóp S . ABCD có đáy là hình thoi cạnh 2a , ABC = 600 , cạnh bên SA vuông góc với mặt phẳng đáy, mặt bên ( SCD ) tạo với đáy một góc 600 . Thể tích khối chóp S . ABC bằng A. a 3 3 . B. 3a 3 3 . C. 2a 3 3 . D. 2a 3 . Câu 13: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a . Biết SA ⊥ ( ABCD ) và SA = a 3 . Thể tích của khối chóp S . ABCD là: A. a 3 3. a3 3 B. . 12 a3 3 C. . 3 a3 3 D. . 6 Câu 14: Cho khối chóp S . ABCD có đáy là hình chữ nhật AB = a, AD = a 3, SA vuông góc với mặt đáy và SC tạo với mặt phẳng ( SAB ) một góc 300 . Thể tích của khối chóp đã cho bằng A. 4 3 a . 3 B. 6 3 a . 3 C. 2 6 3 a . 3 D. 2 6a 3 . Câu 15: Cho tứ diện SABC có các mặt SAB, SBC là các tam giác cân tại S và SA, SB, SC đôi một vuông góc với nhau, AB = a 2 . Thể tích của khối tứ diện đã cho bằng 3 A. 2a . a3 B. . 3 a3 C. . 6 D. a 3 . Câu 16: Cho khối chóp S . ABCD có SA ⊥ ( ABCD ) , đáy ABCD là hình thang, AB / / CD, SA = AD = DC = a, BC = a 7 . Tam giác SBC vuông tại C , tam giác SCD vuông tại D . Thể tích khối chóp đã cho bằng A. 2a 3 . B. 4 3 a . 3 C. 2 3 a . 3 D. 1 3 a . 2 Câu 17: Cho khối chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vuông, SA ⊥ ( ABCD ) và SA = a , góc giữa đường thẳng SC và mặt phẳng ( ABCD ) bằng 30o (tham khảo hình vẽ). Thể tích khối chóp 5 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN S . ABCD bằng A. a3 . 2 B. a3 . 4 C. a3 3 . 6 D. a3 . 6 Câu 18: Cho khối chóp S . ABC có đáy ABC là tam giác vuông tại B và BC = 3, BA = 4 . Cạnh bên SA = 5 vuông góc với đáy, khi đó thể tích khối chóp bằng A. V = 60 . B. V = 20 . C. V = 30 . D. V = 10 . Câu 19: Cho khối chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a . Hai mặt phẳng ( SAB ) và ( SAD ) cùng vuông góc với đáy. Tính thể tích khối chóp S . ABCD biết rằng A. VABCD = a . 3 B. VSABCD a3 3 = . 3 C. VSABCD a3 3 = . 9 SC = a 3 . D. VSABCD = a3 . 3 Câu 20: Cho khối chóp S . ABCD có ABCD là hình chữ nhật tâm O ; AC = 2 AB = 2a ; SA vuông góc với mặt phẳng đáy. Tính thể tích khối chóp S . ABCD biết rằng SD = a 5. A. VS . ABCD = a3 5 3 B. VS . ABCD = a3 15 3 C. VS . ABCD = a3 6 3 D. VS . ABCD = a 3 6 Câu 21: Cho hình chóp SABC có đáy ABC là tam giác vuông tại B , AB = a , AC = a 5 , SA ⊥ ( ABC ) và SA = a 3 . Thể tích khối chóp SABC bằng a3 3 A. V = . 3 B. V = a 3 3. a3 3 C. V = 2 a3 5 D. V = . 3 Câu 22: Cho hình chóp tam giác S . ABC có đáy ABC là tam giác vuông tại B , AB = a 3 , ACB = 60 , cạnh bên SA vuông góc với mặt đáy và SB hợp với mặt đáy một góc 30 . Tính thể tích V của khối chóp S . ABC . a3 6 a3 3 a3 3 a3 3 A. V = . B. V = . C. V = . D. V = . 6 6 18 9 Câu 23: Cho hình chóp S . ABC có cạnh bên SA vuông góc với mặt phẳng đáy ( ABC ) . Biết SA = a , tam giác ABC là tam giác vuông cân tại A , AB = 2a . Tính theo a thể tích V của khối chóp S . ABC . A. V = a3 . 6 B. V = a3 . 2 C. V = 2a 3 . 3 D. V = 2a 3 . Câu 24: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật AB = a và AD = 3a , cạnh bên SA vuông góc với đáy. Tính thể tích V của khối chóp S . ABCD biết góc giữa hai mặt phẳng ( SBD ) và ( ABCD ) bằng 60 . Câu 25: Cho khối chóp S . ABCD có đáy là hình chữ nhật, AB = a, AD = 2a , SA vuông góc với đáy, góc giữa cạnh bên SC và đáy bằng 30 . Tính thể tích của khối chóp đã cho. TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 6 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia A. V = 2 15 3 a . 3 B. V = 2 3 a . 3 C. V = 2 15 3 a . 9 D. V = 2 15a 3 . Câu 26: Cho hình chóp S . ABC có đáy ABC là tam giác đều cạnh a . Hai mặt ( SAB ) và ( SAC ) cùng vuông góc với đáy và SB = a 3 . Tính thể tích S . ABC . a3 6 A. . 4 a3 6 B. . 12 a3 6 C. . 3 2a 3 6 D. . 9 Câu 27: Cho hình chóp S . ABC có đáy ABC là tam giác cân tại A , BC = 2a 3 , BAC = 1200 , cạnh bên SA vuông góc với mặt đáy và SA = 2a . Tính thể tích V của khối chóp S . ABC . A. V = 2a 3 3 . 3 3 B. V = a 3 . C. V = a3 3 . 2 D. V = a3 3 6 Câu 28: Cho hình chóp S . ABC , đáy là tam giác vuông cân tại B , AB = a , SA vuông góc với đáy, góc giữa SC và đáy bằng 45 . Thể tích khối chóp S . ABC bằng A. a3 2 . 6 B. a3 2 . 2 C. a3 . 6 D. a3 . 2 Câu 29: Cho khối chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vuông, SA vuông góc với mặt phẳng đáy và SA = 3a . Biết góc giữa đường thẳng SD và mặt phẳng ( SAC ) bằng 30. Thể tích khối chóp đã cho bằng A. 27a 3 . B. a 3 . C. 3a 3 . D. 9a 3 . Câu 30: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật AB = 2a và AD = 4a , cạnh bên SA vuông góc với đáy. Tính thể tích V của khối chóp S . ABCD biết góc giữa hai mặt phẳng ( SBD ) và ( ABCD ) bằng 300 . A. 15a 3 . 5 B. 8a 3 15 . 15 C. 8a 3 15 . 45 D. 3a 3 . 3 Câu 31: Cho hình chóp S . ABC có đáy là tam giác vuông tại B, BC = 3a, AC = a 10, cạnh bên SA vuông góc với đáy. Góc giữa mặt phẳng ( SBC ) và mặt phẳng đáy bằng 30o. Tính thể tích khối chóp S . ABC là A. a3 3 . 6 B. a3 3 . 3 C. a3 3 . 2 D. a 3 3. Câu 32: Cho hình chóp S . ABCD có đáy là hình vuông cạnh 2a ,cạnh bên SA vuông góc với mặt phẳng đáy, góc giữa SC với mặt phẳng ( SAB ) bằng 30 . Thể tích của khối chóp S . ABCD bằng 2a 3 8 2a 3 2 2a 3 8a 3 A. . B. . C. . D. . 3 3 3 3 Câu 33: Cho hình chóp S . ABC có tam giác ABC đều cạnh a , SA ⊥ ( ABC ) . Gọi M là điểm trên cạnh 7 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN AM 2 = . Biết khoảng cách giữa hai đường thẳng SM và BC bằng AB 3 thể tích khối chóp S . ABC . AB sao cho a3 3 A. . 6 a3 3 B. . 4 2a 3 3 C. . 3 a . Tính 13 a3 3 D. . 2 Câu 34: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh bằng a , SA ⊥ ( ABCD ) . Góc giữa hai mặt phẳng ( SBC ) và ( SCD ) bằng với cos = 9 . Thể tích của khối chóp S . ABCD 16 bằng: A. a3 7 . 3 B. a 3 57 . 3 C. a 3 57 . 9 D. a3 7 . 9 Câu 35: Cho hình chóp S . ABC có SA vuông góc với đáy, mặt phẳng ( SAB ) vuông góc với mặt phẳng ( SBC ) , góc giữa hai mặt phẳng ( SAC ) và ( SBC ) bằng 600 , SB = a 2; BSC = 450. Tính thể tích khối chóp S . ABC A. 2 3 a . 4 B. 2 3 a . 2 C. 3 3 a . 2 D. 5 3 3 a. 2 Câu 36: Cho hình chóp S . ABC có đáy là tam giác ABC vuông tại A , AB = a , BC = 2a và SB vuông góc với mặt phẳng ( ABC ) . Biết góc giữa hai mặt phẳng ( SAC ) và ( SBC ) bằng 600 . Thể tích của khối chóp S . ABC bằng a3 2 A. . 6 a3 6 B. . 12 a3 6 C. . 4 a3 2 D. . 2 Câu 37: Cho tam giác ABC đều cạnh a , gọi d là đường thẳng qua A và vuông góc với mặt phẳng ( ABC ) . Trên d lấy điểm S và đặt AS = x, ( x 0 ) . Gọi H và K lần lượt là trực tâm của các tam giác ABC và SBC . Biết HK cắt d tại điểm S . Khi SS ngắn nhất thì khối chóp S . ABC có thể tích bằng A. a3 6 . 6 B. a3 3 . 8 C. a3 2 . 27 D. a3 6 . 24 Câu 38: Cho hình chóp S . ABC có đáy là tam giác đều có cạnh bằng 4 , SA vuông góc với đáy, khoảng cách từ A đến mặt phẳng ( SBC ) bằng A. V = 8 3 . B. V = 16 2 . 3 3 . Thể tích V của khối chóp S . ABC là C. V = 8 3 . 3 D. V = 16 3 . 3 Câu 39: Cho hình chóp S . ABCD , mặt đáy ABCD là hình vuông cạnh a . Cạnh bên SA vuông góc với mặt đáy. Gọi H , K lần lượt là hình chiếu vuông góc của A lên SB, SD . Tính theo a thể tích khối chóp S . ABCD biết góc giữa hai mặt phẳng ( ABCD ) và ( AHK ) là 30 . a3 2 A. . 3 a3 6 B. . 2 a3 6 C. . 3 D. a3 6 . 9 Câu 40: Cho hình chóp SABC có đáy ABC là tam giác vuông cân tại B , BC = a 2 . Biết SA ⊥ ( ABC ) , góc giữa SC và đáy bằng 60 . Thể tích khối chóp SABC bằng TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 8 Phan Nhật Linh A. a3 3 . 6 Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia B. a3 3 . 3 C. a3 . 12 D. 2a 3 3 . 3 Câu 41: Cho chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật. Biết SA ⊥ ( ABCD ) , AB = 2 BC = 2a , góc giữa ( SBD ) và đáy bằng 30 . Thể tích của khối chóp S . ABCD là A. 15 3 a . 15 B. 4 15 3 a . 45 C. 15 3 a . 45 D. 4 15 3 a . 15 Câu 42: Cho hình chóp S . ABC có tam giác ABC vuông cân tại B, AC = 2a 2 , SA vuông góc với mặt phẳng ( ABC ) , góc giữa 2 mặt phẳng ( SAC ) và ( SBC ) bằng 600 . Tính thể tích của khối chóp S . ABC A. 1 3 a . 3 B. a 3 . C. 5 3 a 3 D. 4 3 a 3 Câu 43: Cho hình chóp S . ABC có đáy là tam giác vuông cân tại B, AB = a 2 . Cạnh bên SA vuông góc với mặt phẳng đáy. Gọi M , N lần lượt là trung điểm của SB, SC. Góc giữa hai mặt phẳng ( AMN ) và ( ABC ) A. a3 2 . 2 là . Biết cos = B. 2 . Thể tích khối chóp S . ABC bằng 3 a3 5 . 3 C. a3 7 . 3 D. a3 2 . 3 Câu 44: Cho hình chóp S . ABCD, đáy ABCD là hình vuông cạnh a , SA vuông góc với đáy. Khoảng cách giữa hai đường thẳng BD và SC là A. 2a 3 . 3 B. a . Tính thể tích khối chóp S . ABCD. 2 a3 . 6 C. a 3 2 . D. a3 2 . 3 Câu 45: Cho khối chóp S . ABC có cạnh bên SA vuông góc với mặt phẳng đáy, đáy là tam giác cân tại A, độ dài đường trung tuyến AD = a , cạnh bên SB tạo với mặt phẳng đáy góc 450 và tạo với mặt phẳng ( SAD ) góc 300. Thể tích khối chóp S . ABC bằng A. a3 2 . 9 B. a3 2 . 3 C. a 3 2. D. 3a 3 2. Câu 46: Cho hình chóp S . ABC có SA ⊥ ( ABC ) , hai mặt phẳng ( SAB ) và ( SBC ) vuông góc với nhau. a a SA = ; AB = , góc tạo bởi hai mặt phẳng ( SAC ) và ( SBC ) là 600 . Tính theo 2 2 a thể tích khối chóp S . ABC . a3 3 A. 24 a3 B. 4 a3 C. 12 a3 3 D. 12 Câu 47: Cho khối chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình bình hành và SA vuông góc với mặt phẳng đáy. Biết AB = 2a, AD = 2a, ABC = 45o và góc giữa hai mặt phẳng ( SBC ) , ( SCD ) bằng 30o . Thể tích khối chóp đã cho bằng A. 3a 3 . B. a 3 . 9 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 C. 2 3 a . 3 D. 3 3 a . 4 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Câu 48: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a , SA = a 3 và SA vuông góc với mặt phẳng đáy. Mặt phẳng ( P ) đi qua điểm A và vuông góc với SC cắt SB, SC , SD lần lượt tại B, C , D. Thể tích khối chóp S . ABC D bằng A. 3 3a 3 . 20 B. 9 3a 3 . 20 C. 3 3a 3 . 10 Câu 49: Cho khối chóp S . ABCD có đáy là hình vuông cạnh x và SA A đến mặt phẳng ( SCD ) D. 3 3a 3 . 40 ABCD . Khoảng cách từ điểm bằng a 2 . Biết thể tích nhỏ nhất của khối chóp S . ACD là m 3 . Tính P m n . a , m, n n A. 10 . B. 9 . C. 8 . D. 11 . Câu 50: Cho hình chóp S . ABCD có đáy là hình chữ nhật và SA ⊥ ( ABCD ) . Gọi M là trung điểm của CD . Trung tuyến CN của tam giác SCM kéo dài cắt SD tại P . Biết rằng AB = 3 , 12 5 cos( SC , ( ABCD)) = và d (C , ( SBD)) = . Tính VS . ANP . 13 26 1 1 1 1 A. . B. . C. . D. . 2 3 12 6 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 10 Phan Nhật Linh 11 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Dạng 3: Thể tích khối chóp có mặt bên vuông góc với đáy Bài toán: Cho hình chóp có mặt phẳng ( P ) ( mặt phẳng ( P ) chứa đỉnh hình chóp). Mặt phẳng ( P ) vuông góc với mặt đáy của hình chóp. Cách tìm đường cao của hình chóp như thế nào? Cách tìm đường cao hình chóp: • Bước 1: Tìm giao tuyến của mặt phẳng ( P ) và mặt phẳng đáy • Bước 2: Từ đỉnh S của hình chóp kẻ đoạn thẳng SH vuông góc với giao tuyến d Lưu ý: Chúng ta phải đặc biệt lưu ý đến tính chất hình học của mặt phẳng ( P ) để xác định được cụ thể, tính chất của chân đường cao H . B Câu 1: VÍ DỤ MINH HỌA Cho hình chóp S . ABC có đáy ABC là tam giác cân tại A , AB = a , BAC = 120 , tam giác SAB đều và nằm trong mặt phẳng vuông góc với ( ABC ) . Thể tích khối chóp S . ABC bằng A. 3a 3 . 2 B. a3 . 2 C. a3 . 8 D. a3 . 3 Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ……………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… Câu 2: Cho hình chóp S . ABC có SAB và ABC là hai tam giác đều cạnh a và nằm trong hai mặt phẳng vuông góc với nhau. Tính theo a thể tích của khối chóp S . ABC . A. 2a 3 . 3 B. a3 . 3 C. a 3 . D. 3a 3 . Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ……………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… 1 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Câu 3: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh bằng a 3, tam giác SBC vuông tại S và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy, đường thẳng SD tạo với mặt phẳng ( SBC ) một góc 60 . Thể tích của khối chóp đã cho bằng A. a 3 3. B. a 3 6. C. a3 6 . 6 D. a3 6 . 3 Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ……………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… Câu 4: Cho hình chóp S . ABCD có đáy là hình vuông cạnh a 2 , tam giác SAB cân tại S và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy, SC = 2a . Thể tích khối chóp S . ABCD là: A. a3 3 . 2 B. a3 6 . 3 C. a3 2 . 3 D. a3 6 . 4 Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ……………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… Câu 5: Cho hình chóp S . ABCD có đáy là hình chữ nhật, AB = a , AD = 2a . Tam giác SAB cân tại S và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy. Góc giữa đường thẳng SC và mặt phẳng ( ABCD ) bằng 45 . Thể tích của khối chóp S . ABCD là: a3 17 A. . 9 B. a3 17 3 . C. a3 17 . 3 D. a3 17 . 6 Lời giải TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 2 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ……………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… Câu 6: Cho hình chóp S . ABCD có đáy là hình vuông cạnh a . Hình chiếu của đỉnh S trên mặt phẳng đáy là H sao cho AB = 3 AH . Góc giữa cạnh SD và mặt phẳng ( ABCD ) bằng 45 . Tính thể tích V của khối chóp S .HCD . A. V = a3 2 . 9 B. V = a3 10 a3 10 . C. V = . 9 6 Lời giải D. V = a3 10 . 18 ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ……………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… Câu 7: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật với BC = a ; tam giác SAB đều và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy. Gọi M là trung điểm của AB , I là tâm mặt cầu ngoại tiếp hình chóp S . ABCD . Biết góc giữa đường thẳng IM và mặt phẳng ( SAB ) bằng 60O . Tính thể tích khối chóp S . ABCD . A. 3a 3 . B. 3a 3 . 2 C. 3a 3 . 6 D. 2a 3 2 Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ……………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………… 3 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Câu 8: Cho hình chóp S . ABC có đáy ABC là tam giác vuông tại A và có AB = a, BC = a 3 . Mặt bên SAB là tam giác đều và nằm trong mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng ( ABC ) . Tính thể tích V của khối khóp S . ABC . A. V = 2a 3 6 . 12 B. V = a3 6 a3 6 . C. V = . 6 12 Lời giải D. V = a3 6 . 4 ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ……………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… Câu 9: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật, AB = a , AD = a 3 , tam giác SAB cân 3a tại S và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy, khoảng cách giữa AB và SC bằng . Tính thể 2 tích V của khối chóp S . ABCD . A. 3a 3 . B. 2 3a 3 . C. a 3 . D. 3 3a 3 . Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ……………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 4 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Câu 10: Cho tứ diện MNPQ . Biết rằng mặt phẳng ( MNP ) vuông góc với mặt phẳng ( NPQ ) , đồng thời MNP và NPQ là hai tam giác đều có cạnh bằng 8a . Tính theo a thể tích V của khối tứ diện MNPQ . A. V = 64a3 . B. V = 128a 3 . C. V = 64 3a 3 . Lời giải D. V = 192a3 . ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ……………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ……………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… 5 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN C Câu 1: BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Cho tứ diện SABC có các cạnh SA , SB , SC đôi một vuông góc với nhau. Biết SA = 3a , SB = 4a , SC = 5a . Tính theo a thể tích V của khối tứ diện SABC . A. V = 10a 3 . B. V = 5a 3 . 2 C. V = 20a3 . D. V = 5a 3 . Câu 2: Cho tứ diện OABC có OA , OB , OC đôi một vuông góc với nhau, OA = 1 , OB = 2 , OC = 3 . Thể tích khối tứ diện OABC là 2 A. 1 . B. 2 . C. 6 . D. . 3 Câu 3: Cho hình chóp S . ABC có đáy là tam giác cân tại A , AB = AC = a , BAC = 120 . Mặt bên SAB là tam giác đều và nằm trong mặt phẳng vuông góc với mặt đáy. Thể tích V của khối chóp S . ABC là a3 a3 . B. V = a3 . C. V = . D. V = 2a3 . 8 2 Cho khối chóp S . ABC có đáy là tam giác đều cạnh a , tam giác SAB vuông cân tại S và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy. Tính thể tích khối chóp S . ABC theo a . A. V = Câu 4: a3 3 A. . 24 Câu 5: a3 3 B. . 8 a3 3 C. . 6 a3 3 D. . 12 Cho khối chóp S . ABC có đáy là tam giác đều cạnh 2a , mặt bên SBC là tam giác vuông cân tại S và ( SBC ) vuông góc với mặt phẳng ( ABC ) . Thể tích của khối chóp đã cho bằng A. 3 3a 3 . Câu 6: B. 3 3 a . 3 C. 3 3 a . 12 D. 3a 3 . Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật với AB = 2a, AD = a . Mặt bên ( SAB ) là tam giác đều và vuông góc với mặt đáy. Thể tích khối chóp S . ABC bằng A. 2 3a 3 . Câu 7: B. 2 3 3 a . 3 C. 3a 3 . D. 3 3 a . 3 Cho hình chóp S . ABC có ABC cân tại A và BAC = 120, AC = a . Cạnh bên SC vuông góc với mặt đáy và SC = a . Thể tích khối chóp S . ABC bằng A. a3 3 . 6 B. a3 3 . 4 C. a3 3 . 12 D. a3 3 . 2 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 6 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Câu 8: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật, AB = a, AD = 2a. Tam giác SAB là tam giác đều và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy. Thể tích của khối chóp S . ABCD bằng a3 3 A. . 3 Câu 9: 2a 3 C. . 3 a3 3 B. . 6 a3 D. . 3 Cho hình chóp SABC có đáy ABC là tam giác vuông tại B , AB = a , AC = a 5 , SA ⊥ ( ABC ) và SA = a 3 . Thể tích khối chóp SABC bằng A. V = a3 3 . 3 B. V = a3 3 . C. V = a3 3 2 D. V = a3 5 . 3 Câu 10: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật; SAB đều cạnh a và nằm trong mặt phẳng vuông góc với ( ABCD ) . Biết SC tạo với ( ABCD ) một góc bằng 30 . Tính thể tích V của khối chóp S . ABCD . a3 6 A. V = . 3 a3 3 B. V = . 6 a3 6 D. V = . 6 a3 3 C. V = . 3 Câu 11: Cho hình chóp S . ABC có đáy ABC là tam giác vuông tại A và có AB a, BC a 3 . Mặt bên SAB là tam giác đều và nằm trong mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng ABC . Tính theo a thể tích của khối chóp a3 6 . 12 A. V S . ABC . a3 6 . 4 B. V C. V a3 6 . 8 D. V a3 6 . 6 Câu 12: Cho tứ diện ABCD có ABC là tam giác đều cạnh a , tam giác BCD cân tại D và nằm trong mặt phẳng vuông góc với ( ABC ) . Biết AD hợp với mặt phẳng ( ABC ) một góc 600. Tính thể tích V của khối tứ diện ABCD. A. V = 3a3 . 6 B. V = a3 . 12 C. V = 3a3 . 8 D. V = 3a3 . 24 Câu 13: Cho hình chóp S . ABC có đáy là tam giác vuông tại B. Biết tam giác SAB là tam giác đều và nằm trong mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng đáy (ABC).Biết AB = a, AC = a 3 . Thể tích khối chóp S . ABC là A. a3 . 4 B. a3 6 . 4 C. a3 2 . 6 D. a3 6 . 12 Câu 14: Cho hình chóp S . ABCD có ABCD là hình chữ nhật, tam giác SBC đều cạnh a nằm trong mặt phẳng vuông góc với ( ABCD ) biết góc giữa SD và mặt phẳng ( ABCD ) bằng 45 . Thể tích hình chóp S . ABCD là a3 6 A. . 4 Câu 15: Cho khối chóp SA SB AB S . ABC BC CA 3 A. a . 4 a3 3 C. . 4 a3 B. . 3 B. có H là trung điểm của a3 6 D. . 12 AB , biết SH ABC , a . Thể tích của khối chóp đã cho là 3a 3 . 4 C. 3a 3 . 8 D. a3 . 8 Câu 16: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật với AB = 2a , AD = a . Mặt bên 7 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN ( SAB ) là tam giác đều và vuông góc với mặt đáy. Thể tích của khối chóp S . ABC bằng A. 2 3a 3 . B. 2 3 3 a . 3 C. 3a 3 . 3 3 a . 3 D. Câu 17: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật, tam giác SAD vuông tại S và nằm trong mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng đáy. Cho biết AB = a , SA = 2 SD , mặt phẳng ( SBC ) tạo với mặt phẳng đáy một góc 60 . Tính thể tích của khối chóp S . ABCD . A. 5a 3 . 2 B. 5a 3 . C. 15a 3 . 2 D. 3a 3 . 2 Câu 18: Hình chóp S . ABCD đáy là hình chữ nhật có AB = 2a 3; AD = 2a . Mặt bên ( SAB ) là tam giác đều và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy. Thể tích khối chóp S . ABD là A. 2 3 3 a . 3 B. 4 3a 3 . C. 4a 3 . D. 2 3a 3 . Câu 19: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật, mặt bên SAD là tam giác đều cạnh 2a và nằm trong mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng ( ABCD ) . Góc giữa mặt phẳng ( SBC ) và mặt phẳng ( ABCD ) là 30 . Thể tích của khối chóp S . ABCD là: A. 2a 3 3 . 3 B. 2a 3 3 . C. 4a 3 3 . 3 D. a3 3 . 3 Câu 20: Trong không gian cho tam giác đều SAB và hình chữ nhật ABCD với AD = 2a nằm trên hai mặt phẳng vuông góc. Gọi là góc giữa hai mặt phẳng ( SAB ) và ( SCD ) . Biết tan = 2 2 . 3 Thể tích của khối chóp S . ABC là a3 3 a3 3 a3 2 . B. V = a 3 3 . C. V = D. V = . 2 8 12 Câu 21: Cho hình chóp S . ABC có mặt phẳng ( SAC ) vuông góc với mặt phẳng ( ABC ) , tam giác SAB A. V = là tam giác đều cạnh a 3 ; BC = a 3 . Đường thẳng SC tạo với mặt phẳng ( ABC ) một góc 60 . Thể tích khối chóp S . ABC bằng A. a3 3 . 3 B. a3 6 . 2 C. a3 6 . 6 D. 2a 3 6 . Câu 22: Cho khối chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh 2a , tam giác SAD cân tại S và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy. Góc giữa ( SBC ) và mặt đáy bằng 600 . Tính thể tích TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 8 Phan Nhật Linh khối chóp S . ABCD . 2a 3 3 A. . 3 Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia 4a 3 3 B. . 3 8a 3 3 C. . 3 D. 2a 3 3 . Câu 23: Cho hình chóp S . ABC có đáy là tam giác vuông cân tại A , mặt bên SBC là tam giác đều cạnh a và ( SBC ) vuông góc với mặt đáy. Thể tích khối chóp đó là A. a3 3 . 4 B. a3 3 . 24 C. a3 3 . 8 D. a3 3 . 12 Câu 24: Cho hình chóp S . ABC có đáy là tam giác vuông cân tại A , cạnh BC = 2a . Gọi M là trung điểm của BC , hình chiếu vuông góc của S lên mặt phẳng ( ABC ) là trung điểm của AM , tam giác SAM vuông tại S . Thể tích khối chóp S . ABC là A. a3 . 2 B. a3 . 6 C. a3 . 3 D. a3 . 9 Câu 25: Cho hình chóp S . ABCD có đáy là hình chữ nhật, tam giác SAB vuông tại S và nằm trong mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng đáy. Biết AB = 2 SA, BC = 2a và mặt phẳng ( SCD ) tạo với mặt phẳng đáy một góc 600 . Thể tích của khối chóp S . ABCD tính theo a bằng 32 3a 3 A. . 3 3 B. 16 3a . 32a 3 D. . 3 3 C. 16a . Câu 26: Cho hình chóp S . ABC có mặt phẳng ( SAC ) vuông góc với mặt phẳng ( ABC ) , SAB là tam giác đều cạnh a 3 , BC = a 3 , đường thẳng SC tạo với mặt phẳng ( ABC ) góc 60 . Thể tích của khối chóp S . ABC bằng a3 6 A. . 2 a3 3 B. . 3 C. 2a 3 6 . a3 6 D. . 6 Câu 27: Cho hình chóp S . ABCD có đáy là hình vuông cạnh bằng 2 , tam giác SAB là tam giác đều và tam giác SCD vuông tại S . Tính thể tích V của khối chóp S . ABCD . A. V = 2 3 . 3 B. V = 8 3 . 3 C. V = 4 3 . 3 D. V = 2 3 . Câu 28: Cho hình chóp S . ABC có đáy ABC là tam giác đều, hình chiếu vuông góc của đỉnh S trên mặt đáy là trung điểm H của cạnh AB . Biết SH = a 3 và mặt phẳng ( SAC ) vuông góc với mặt 2 phẳng ( SBC ) . Thể tích khối chóp S . ABC bằng A. a3 . 4 B. a3 . 16 C. a3 . 2 D. 3a 3 . 8 Câu 29: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh bằng a , mặt bên SAB là tam giác đều, SC = SD = a 3 . Thể tích khối chóp S . ABCD bằng a3 2 A. . 3 a3 2 B. . 6 a3 C. . 6 D. a3 2 . 2 Câu 30: Cho hình chóp S . ABCD có đáy là hình thoi cạnh a góc BAD = 1200 , tam giác SAB cân tại S và nằm trong mặt phẳng vuông góc với mặt đáy, góc giữa SCD và mặt đáy bằng 600 . Tính thể 9 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN tích khối chóp S . ABCD . A. V a3 3 . 4 B. V a3 3 . 12 C. V 3a 3 . 4 D. V a3 3 . 2 Câu 31: Cho hình chóp tứ giác S . ABCD có đáy là hình vuông, mặt bên ( SAB ) là tam giác đều và nằm trong mặt phẳng vuông góc với mặt đáy. Biết khoảng cách từ điểm A đến mặt phẳng ( SCD ) bằng a 3 . Tính thể tích V của khối chóp A. 7 a 3 21 . 6 B. 7 a 3 21 . 2 C. 7a3 7 . 6 D. 3a 3 7 . 2 Câu 32: Hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a . Tam giác SAD cân và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy. Gọi M là trung điểm của CD , cạnh bên SB hợp với đáy góc 60 . Tính theo a thể tích V của khối chóp S . ABM a3 15 A. V = . 4 a3 15 B. V = . 6 a3 15 C. V = . 12 a3 15 D. V = . 3 Câu 33: Cho hình chóp S . ABCD có đáy là hình thang cân, AB = 2a , AD = BC = CD = a . Mặt bên SAB là tam giác đều và nằm trong mặt phẳng vuông góc với ( ABCD ) . Tính bán kính R của mặt cầu ngoại tiếp khối chóp S . ABC . A. R = 2a 3 3 B. R = a C. R = a 3 3 D. R = 2a 3 Câu 34: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình thang vuông tại A và B ; AB = BC = 4a . Tam giác SAB đều và nằm trong mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng ( ABCD ) . Gọi H là trung điểm của AB , biết khoảng cách từ C đến mặt phẳng ( SHD ) bằng a 10 . Tính thể tích khối chóp S . ABCD . A. V = 10a 3 10 . 3 B. V = 10a 3 3 . C. V = 40a 3 3 . 3 D. V = 20a 3 3 . 3 Câu 35: Cho hình chóp S . ABCD có đáy là hình chữ nhật, tam giác SAB cân tại S và nằm trong mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng đáy; H là trung điểm của AB . Biết SD = 2a và lần lượt tạo với các mặt phẳng ( ABCD ) và ( SHC ) các góc bằng 30 . Thể tích khối chóp S . ABCD bằng A. a3 3 . 6 B. a3 3 . 3 C. 2a 3 3 . 3 D. a3 6 . 6 Câu 36: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh là 2a. Mặt bên SAB là tam giác cân nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy. Khoảng cách từ A đến ( SCD ) là a. Tính thể tích khối TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 10 Phan Nhật Linh chóp S . ABCD . A. 8 3a 3 . Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia B. 8 3 3 a . 5 C. 8 3 3 a . 7 D. 8 3 3 a . 9 Câu 37: Cho hình chóp S . ABC có đáy ABC là tam giác đều, hình chiếu vuông góc của đỉnh S trên mặt đáy là trung điểm H của cạnh AB . Biết SH = a 3 và mặt phẳng ( SAC ) vuông góc với mặt 2 phẳng ( SBC ) . Thể tích khối chóp S . ABC bằng A. a4 . 4 B. a4 . 16 C. a4 . 2 D. 3a 4 . 8 Câu 38: Cho hình chóp S . ABC có đáy ABC là tam giác đều, hình chiếu vuông góc của đỉnh S trên mặt đáy là trung điểm H của cạnh AB . Biết SH = a 3 và mặt phẳng ( SAC ) vuông góc với mặt 2 phẳng ( SBC ) . Thể tích của khối chóp S . ABC bằng a3 .. A. 2 a3 B. . . 4 a3 .. C. 16 3a 3 .. D. 8 Câu 39: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật, tam giác SAB vuông tại S và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy. Biết AB = 2 SA, BC = 2a và mặt phẳng ( SCD ) tạo với mặt phẳng đáy một góc 60 . Thể tích khối chóp S . ABCD tính theo a bằng B. 16 3a 3 . B. 32 3a 3 . 3 C. 32a 3 . 3 D. 16a 3 . Câu 40: Cho hình chóp S . ABC có SA vuông góc với đáy, mặt phẳng ( SAB ) vuông góc với mặt phẳng ( SBC ) , góc giữa hai mặt phẳng ( SAC ) và ( SBC ) bằng 600 , SB = a 2; BSC = 450. Gọi thể tích khối chóp S . ABC là V . Khi đó tỉ số A. 2 . 4 B. a3 bằng V 2 . 2 C. 3 . 2 D. 5 3 . 2 Câu 41: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật, tam giác SAB là tam giác đều cạnh a và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy. Gọi H, K lần lượt là trung điểm của AB, CD. Biết góc giữa KS và DA bằng 30 . Thể tích khối chóp S . ABCD A. a3 3 4 B. a3 3 2 C. a3 3 36 D. 5a 3 3 36 Câu 42: Cho khối chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a . Tam giác SAB cân tại S và nằm trong mặt phẳng vuông góc với mặt đáy. Biết khoảng cách từ điểm A đến mặt phẳng ( SCD ) bằng a 2 . Thể tích của khối chóp đã cho bằng 2 A. a 3 . B. 3a 3 . 11 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 C. 3 3 a . 3 D. 1 3 a 3 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Câu 43: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh 2a , ( SAB ) ⊥ ( ABCD ) . Gọi là góc tạo bởi mặt phẳng ( SAB ) và mặt phẳng ( SCD ) , với tan = 2 . Gọi ( P ) là mặt phẳng chứa CD và vuông góc với ( ABCD ) . Trên ( P ) lấy điểm M bất kỳ, thể tích khối tứ diện S . ABM bằng A. a 3 3 . B. 2a 3 . 3 C. a3 3 . 3 D. a3 . 4 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 12 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Dạng 4: Thể tích khối chóp đều Công thức tính thể tích khối chóp đều và một số công thức giải nhanh: • Chiều cao h khối chóp xác định bởi h = b 2 − Rd 2 , trong đó Rd là bán kính đường tròn ngoại tiếp • đa giác đáy và b là độ dài cạnh bên. 2a 3 3h3 a 6 Khối tứ diện đều cạnh a có V = và V = , trong đó h = là chiều cao khối tứ diện 12 8 3 đều. • Khối chóp tam giác đều cạnh đáy bằng a , cạnh bên bằng b có V = • • • • Khối chóp tứ giác đều cạnh đáy bằng a , cạnh bên bằng b có V = a 2 2 ( 2b 2 − a 2 ) 6 3 2a 6 Khối bát diện đều cạnh a là hợp của hai khối chóp tứ giác đều có tất cả các cạnh bằng a có 2a 3 V= 3 Khối chóp tứ giác đều có tất cả các cạnh bằng a , có V = Khối chóp lục giác đều cạnh đáy bằng a , cạnh bên bằng b có V = B Câu 1: a 2 3b 2 − a 2 12 a 2 3( b2 − a 2 ) 2 VÍ DỤ MINH HỌA Cho hình chóp tứ giác đều có tất cả các cạnh bằng a . Thể tích của khối chóp tương ứng tính theo a sẽ bằng A. a3 2 . 2 B. a3 2 . 6 C. a3 2 . 3 D. a3 2 . 12 Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… Câu 2: Cho khối chóp tam giác đều có cạnh đáy bằng a và cạnh bên tạo với đáy một góc 60o . Thể tích khối chóp đó bằng A. a3 3 . 12 B. a3 3 . 6 C. a3 3 . 36 D. a3 3 . 4 Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… 1 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Câu 3: Cho hình chóp tứ giác đều S.ABCD có chiều cao bằng tích của khối chóp S . ABCD bằng A. 4 5a3 . 3 B. 4 3a3 . 3 C. 3a và độ dài cạnh bên bằng 8 3a3 . 3 5a . Thể D. 4 3a 3 . Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… Câu 4: Cho hình chóp đều S . ABCD có đáy là hình vuông cạnh 2a , cạnh bên bằng a 3 . Tính thể tích khối chóp S . ABCD . A. 4a 3 3 . B. 4 3 3 a . 3 C. 4 3 a . 3 D. 4a 3 . Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… Câu 5: Cho hình chóp tam giác đều S . ABC có cạnh đáy bằng 2a, cạnh bên tạo với đáy một góc 600. Tính theo a thể tích khối chóp S . ABC . A. a 3 3 . B. a3 3 . 3 C. 2a 3 3 . D. 2a 3 3 . 3 Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 2 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Câu 6: Cho hình chóp đều S . ABCD có cạnh đáy bằng a , biết góc giữa cạnh bên và mặt đáy bằng 45 . Tính thể tích V của khối chóp S . ABC . A. V = 2 3 a . 6 B. V = 2 3 2 3 C. V = a . a . 12 3 Lời giải D. V = 2a 3 . ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… Câu 7: 3 3a và O là tâm của đáy. 2 Gọi M , N , P và Q lần lượt là hình chiếu vuông góc của O trên các mặt phẳng ( SAB ) , ( SBC ) Cho hình chóp đều S . ABCD có cạnh đáy bằng 3a , cạnh bên bằng , ( SCD ) và ( SDA ) . Thể tích của khối chóp O.MNPQ bằng A. 9a 3 . 16 B. 2a 3 . 3 C. 9a 3 . 32 D. a3 . 3 Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… Câu 8: Cho khối chóp tứ giác đều S . ABCD có diện tích xung quanh gấp 2 lần diện tích đáy, diện tích đáy bằng 4a 2 . Thể tích của khối chóp S . ABC tương ứng bằng A. 4a 3 3 . 3 B. 2a 3 3 . 3 C. 8a 3 3 . 3 D. 5a 3 6 . 3 Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… 3 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… Câu 9: Cho khối chóp tứ giác đều có cạnh đáy bằng 2a và diện tích xung quanh bằng 8a 2 . Thể tích của khối chóp đó bằng A. 2 3 3 a. 3 B. 4 3a 3 . C. 4 3 3 a. 3 D. 2 3a 3 . Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… Câu 10: Cho hình chóp tứ giác đều S . ABCD có cạnh bên bằng 2a , góc giữa mặt bên và mặt đáy bằng 60 . Thể tích khối chóp S . ABCD là A. 32a3 15 5 . B. 32 3 a 3 15 5 . C. 32 5 a 3 . 15 D. 32 15 a3 . 15 Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… C BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 4 Phan Nhật Linh Câu 1: Cho khối chóp tam giác đều có cạnh đáy bằng 2a và thể tích bằng a 3 . Chiều cao của khối chóp đã cho bằng A. Câu 2: Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia 3a . 15 3 3 cm . 4 a3 B. . 12 a3 3 C. . 6 a3 D. . 4 B. 45cm . C. 45cm3 . D. 45 3 3 cm . 4 B. 3a 3 . C. 3a 2 Thể tích khối D. a 2 a3 . 12 B. V = a3 3 . 12 a3 . 4 C. V = D. V = a 3 là 3 a3 3 . 4 Tính thể tích khối chóp tứ giác đều có cạnh đáy bằng 2a và có mặt bên tạo với mặt đáy một góc bằng 600 A. Câu 7: 3 a. 2 Tính thể tích khối chóp tam giác đều có độ dài cạnh đáy bằng a và chiều cao bằng A. V = Câu 6: D. Cho hình chóp tứ giác đều S . ABCD có cạnh đáy bằng a và đường cao bằng 3a. chóp S . ABCD bằng A. a 3 . Câu 5: 3 a. 3 Cho hình chóp có đáy là tam giác đều cạnh 3cm , chiều cao 5cm. Thế tích khối chóp đó là A. Câu 4: C. Cho khối chóp tam giác đều có cạnh đáy bằng a , chiều cao bằng a 3 . Thể tích khối chóp bằng a3 3 A. . 4 Câu 3: B. 2 3a . 4 3 a . 3 B. 4 3 3 a . 3 C. 4 3 3 a3 . D. 4 3a 3 . Cho khối chóp đều S . ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a . Biết diện tích tam giác SAC 2a 2 , thể tích của khối chóp đã cho bằng 2 A. a 3 . B. a 3 . 3 là Câu 8: D. 4 3 a . 3 Cho hình chóp tứ giác đều có cạnh đáy bằng 2a và cạnh bên tạo với đáy góc 60 . Thể tích của khối chóp đó bằng A. Câu 9: C. 2 2a 3 . 4a 3 6 3 B. a3 3 3 C. 4a 3 3 D. 2a 3 3 3 Thể tích của khối chóp có đáy là tam giác đều cạnh a và chiều cao 4a bằng 4 A. a 3 . 3 3 B. 4a . 3. a3 3 D. . 3 a3 2 C. . 12 a3 3 D. . 4 C. a 3 Thể tích của khối tứ diện đều cạnh a là? Câu 10: a3 2 A. . 4 a3 3 B. . 12 Câu 11: Thể tích của khối tứ diện đều cạnh a là A. a3 2 . 4 B. a3 3 . 12 5 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 C. a3 2 . 12 D. a3 3 . 4 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Câu 12: Tính thể tích khối chóp tứ giác đều có tất cả các cạnh bằng a là A. a 3 . B. a3 2 . 3 C. a3 2 . 6 D. a3 2 . 2 Câu 13: Cho khối chóp đều S . ABC có cạnh đáy là a , mặt bên tạo với đáy một góc 600 . Thể tích khối chóp S . ABC là A. a3 3 . 24 B. a3 3 . 4 C. a3 3 . 8 D. a3 3 . 12 D. 2a 3 . Câu 14: Thể tích của khối chóp đều S . ABCD có tất cả các cạnh bằng a là A. 2 3 a . 2 B. 2 3 a . 3 C. 2 3 a . 6 Câu 15: Thể tích của khối chóp tứ giác đều S . ABCD có chiều cao bằng A. 8 3a 3 . 3 B. 4 3a 3 . C. 4 5a 3 . 3 3a và độ dài cạnh bên 3a bằng D. 4 3a 3 . 3 Câu 16: Cho hình chóp tứ giác đều S . ABCD có cạnh đáy bằng 2a , góc giữa cạnh bên và mặt đáy bằng 30 . Khi đó thể tích của khối chóp bằng A. 4a 3 6 . 9 B. 4a 3 6 . C. 4a 3 6 . 3 D. Câu 17: Cho hình chóp tam giác đều S . ABC có đáy ABC là tam giác đều cạnh bên và mặt đáy là 60 . Thể tích của khối chóp này bằng A. a3 3 12 B. a3 3 . 24 C. a3 3 . 8 2a 3 6 . 9 a. Biết góc giữa mặt D. a3 3 . 6 Câu 18: Cho khối chóp đều có tất cả 5 mặt có diện tích bằng nhau và bằng a 2 . Thể tích của khối chóp tương ứng bằng: A. 3 3 a . 2 B. 15 3 a . 2 C. 15 3 a . 6 D. 6 3 a . 4 Câu 19: Cho hình chóp tứ giác đều S . ABCD có cạnh đáy bằng a 6 , góc giữa cạnh bên và mặt đáy bằng 60 . Tính thể tích V của khối chóp S . ABCD . TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 6 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia A. V = 3a 3 . B. V = 2a 3 . C. V = 6a 3 . D. V = 9a 3 . Câu 20: Khối chóp tam giác đều có chiều cao bằng 9dm và cạnh đáy bằng 2dm có thể tích là A. V 9 3dm 3 . 12dm 3 . B. V 3dm 3 . C. V D. V 3 3dm 3 . Câu 21: Cho khối chóp đều S . ABC có cạnh đáy bằng a và các cạnh bên hợp với đáy một góc 600 . Tính thể tích của khối chóp S . ABC a3 3 A. . 12 a3 3 B. . 4 C. a3 3 . 36 D. a3 3 . 2 Câu 22: Cho hình chóp đều S . ABCD đáy là hình vuông cạnh a . Biết SBD = 60 . Tính thể tích khối chóp S . ABCD . A. 2 3a 3 . 3 B. 6a 3 . 6 C. 6a 3 . 3 D. 4 6a 3 . 3 Câu 23: Cho khối chóp tam giác đều S . ABC có cạnh đáy bằng a và cạnh bên bằng 2a . Tính thể tích V của khối chóp S . ABC . 11a3 A. V = . 6 11a3 B. V = . 4 13a3 C. V = . 12 11a3 D. V = . 12 Câu 24: Cho khối chóp tứ giác đều có tất cả các cạnh bằng 2a . Thể tích của khối chóp đã cho bằng A. 2 2a 3 . 3 B. 8a 3 . 3 C. 8 2a 3 . 3 D. 4 2a 3 . 3 Câu 25: Cho hình chóp đều S . ABCD có cạnh đáy bằng a và cạnh bên tạo với đáy một góc 60 . Thể tích của hình chóp đều đó là a3 6 A. . 6 a3 3 B. . 6 a3 3 C. . 2 a3 6 D. . 2 Câu 26: Cho hình chóp đều S . ABCD đáy là hình vuông cạnh a . Biết SBD = 60 . Tính thể tích khối chóp S . ABCD . A. 2 3a 3 . 3 B. 6a 3 . 6 C. 6a 3 . 3 D. 4 6a 3 . 3 Câu 27: Cho hình chóp tứ giác đều S . ABCD có cạnh đáy bằng a và mặt bên tạo với mặt phẳng đáy một góc 600 . Tính thể tích V của khối chóp S . ABCD . a3 6 A. V = . 2 a3 6 B. V = . 3 a3 3 C. V = . 2 a3 6 D. V = . 6 Câu 28: Cho hình chóp tam giác đều S . ABC có cạnh đáy bằng a và mặt bên tạo với đáy một góc 450 . 7 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Tính thể tích của khối chóp S . ABC ? a3 a3 a3 a3 A. . B. . C. . D. . 24 8 12 4 Câu 29: Cho khối chóp đều S . ABCD có AC = 6a và góc tạo bởi hai mặt phẳng ( SAB ) và ( SCD ) bằng 600 . Thể tích khối chóp đã cho bằng: A. 108 3a 3 . B. 9 6a 3 . C. 36 3a 3 . D. 27 6a 3 . Câu 30: Cho khối chóp đều S . ABCD có AC = 4a , hai mặt phẳng ( SAB ) và ( SCD ) vuông góc với nhau. Thể tích của khối chóp đã cho bằng A. 16 2 3 a . 3 B. 8 2 3 a . 3 C. 16a 3 D. 16 3 a . 3 Câu 31: Cho khối chóp tứ giác đều S . ABCD có AC = 4a , hai mặt phẳng ( SAB ) và ( SBC ) tạo với nhau một góc 600 . Thể tích của khối chóp đã cho bằng A. 2 2 3 a 3 B. 2 2a 3 . C. 16a 3 . D. 8 2 3 a . 3 Câu 32: Cho hình chóp đều S . ABC có cạnh đáy bằng a. Gọi E, F lần lượt là trung điểm của các cạnh SB, SC. Biết rằng mặt phẳng ( AEF ) vuông góc với mặt phẳng ( SBC ) . Thể tích khối chóp S . ABC bằng A. a3 5 . 24 B. a3 5 . 8 C. a3 5 . 12 D. a3 5 . 16 Câu 33: Cho hình chóp tam giác đều S . ABC có cạnh bên bằng 2cm , các điểm D, E lần lượt là trung điểm của SA, SC , đồng thời AE vuông góc với BD . Thể tích khối chóp S . ABC bằng A. 4 21 3 cm . 27 B. 4 21 3 cm . 7 C. 4 21 3 cm . 3 D. 4 21 3 cm . 9 Câu 34: Cho hình chóp tứ giác đều S . ABCD , đáy tâm O , SA = SB = SC = SD = a 3 . Gọi M , N lần lượt là trung điểm cạnh CD, AB . Biết khoảng cách từ M đến ( SNC ) bằng a 510 a . Tính thể 51 tích khối chóp S . ABCD . a 3 10 A. . 6 3 B. a 10 . 3 C. a 5 . 2 3 D. a 5 . 2 6 Câu 35: Cho hình chóp đều S . ABC có đáy ABC là tam giác đều cạnh a. Gọi E , F lần lượt là trung điểm của các cạnh SB, SC. Biết mặt phẳng ( AEF ) vuông góc với mặt phẳng ( SBC ) . Thể tích khối chóp S . ABC bằng A. a3 5 . 8 B. a3 3 . 24 C. a3 5 . 24 D. a 3 15 . 27 Câu 36: Cho hình chóp tam giác đều S . ABC có cạnh AB = 2a . Các cạnh bên tạo với đáy một góc 60 . Thể tích của khối chóp S . ABC bằng A. 2 3a 3 . B. 2 3 3 a . 3 C. 4 3 . D. 4 3 3 a . 3 Câu 37: Xét khối tứ diện đều ABCD có cạnh AB = x . Với giá trị nào của x thì thể tích khối tứ diện TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 8 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia ABCD bằng 3a 3 A. x = 2 6a . B. x = 6a . C. x = 2 . D. x = 3 2a . Câu 38: Cho hình chóp đều S . ABCD với O là tâm đáy. Khoảng cách từ O đến mặt bên bằng 1 và góc giữa mặt bên với đáy bằng 450 . Thể tích của khối chóp S . ABCD bằng A. V = 4 2 . 3 B. V = 8 2 . 3 C. V = 2 3 . D. V = 4 3 . 3 Câu 39: Cho khối chóp đều S . ABCD có AB = 2a . Gọi M , N lần lượt là trung điểm SC , SD , hai mặt phẳng ( AMN ) và ( SCD ) vuông góc với nhau. Thể tích của khối chóp đã cho bằng A. 4a 3 3 . 3 B. 4a 3 3 . C. 8a 3 3 D. 4a 3 2 . 3 Câu 40: Cho khối chóp tam giác đều S . ABC có cạnh đáy bằng 2a . Gọi M , N lần lượt là trung điểm các cạnh SB, SC . Biết mặt phẳng ( AMN ) vuông góc với mặt phẳng ( SBC ) . Thể tích của khối chóp S . ABC bằng: A. a3 5 . 3 B. a 3 5. C. a3 5 . 9 D. 3a 3 5. Câu 41: Cho hình chóp tứ giác đều S . ABCD có cạnh đáy bằng a , tâm của đáy là O . Gọi M và N lần lượt là trung điểm của SA và BC . Biết góc giữa đường thẳng MN và mặt phẳng ( ABCD ) bằng 600 . Tính thể tích khối chóp S . ABCD . A. a 3 10 . 6 B. a 3 30 . 2 C. a 3 30 . 6 D. a 3 10 3 Câu 42: Cho khối chóp đều S . ABC có cạnh đáy bằng a , hai mặt phẳng ( SAC ) và ( SBC ) vuông góc với nhau. Thể tích khối chóp đã cho bằng A. a3 2 . 24 B. a3 2 . 8 C. a3 5 . 12 D. a3 5 . 4 Câu 43: Cho hình chóp tứ giác đều S . ABCD có cạnh đáy bằng a . Gọi M , N lần lượt là trung điểm của SA và CD . Cho biết MN tạo với mặt đáy một góc bằng 30 . Tính thể tích khối chóp S . ABCD . A. a 3 30 . 18 B. a 3 15 . 3 C. a3 5 . 12 D. a 3 15 . 5 Câu 44: Cho hình chóp đều S . ABCD có cạnh đáy bằng a , góc giữa hai mặt phẳng ( SBC ) và ( SCD ) bằng 600 . Tính thể tích khối chóp S . ABCD theo a . a3 A. . 2 a3 B. . 6 a3 2 C. . 12 a3 2 D. . 4 Câu 45: Cho khối chóp đều S . ABCD có AC = 6a . Gọi M , N lần lượt là trung điểm cạnh SB và SD . Biết ( AMC ) và ( CMN ) cùng vuông góc nhau. Tính thể tích khối chóp đã cho. A. 72a 3 . B. 108a 3 . C. 36a 3 . D. 216a 3 . Câu 46: Cho khối chóp đều S . ABCD có AC = 4a , hai mặt phẳng ( SAB ) và ( SCD ) vuông góc với 9 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN nhau. Thể tích khối chóp đã cho bằng A. 16 2 3 a . 3 B. 8 2 3 a . 3 C. 16a 3 . D. 16 3 a . 3 Câu 47: Cho hình chóp S . ABC có đáy ABC là tam giác đều cạnh 1 , biết khoảng cách từ A đến ( SBC ) là 6 15 30 , từ B đến ( SCA ) là , từ C đến ( SAB ) là và hình chiếu vuông góc H của S 4 20 10 xuống đáy nằm trong tam giác ABC . Tính thể tích khối chóp VS . ABC . A. 1 . 12 B. 1 . 36 C. 1 . 24 D. 1 48 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 10 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Dạng 5: Tổng hợp về thể tích khối chóp B Câu 1: VÍ DỤ MINH HỌA Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình bình hành. Diện tích đáy và chiều cao của khối lần lượt S và h . Tính thể tích của khối chóp S . ABC là 1 1 2 A. Sh . B. Sh . C. Sh . D. Sh . 3 6 3 Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… Câu 2: Cho hình chóp S . ABC có đáy là tam giác đều cạnh 2a và có thể tích bằng 3a 3 . Tính chiều cao h của hình chóp đã cho. A. h = 3 3a . 2 B. h = 3a . C. h = 3a . 3 Lời giải D. h = 2 3a . ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… Câu 3: Khối chóp S . ABCD có đáy là hình vuông cạnh bằng 2a , chân đường cao trùng với trung điểm H của AB , mặt bên ( SCD ) tạo với mặt đáy một góc 300 . Gọi M là trung điểm của SC . Thể tích khối chóp H .BCM là A. a3 2 . 3 B. a3 3 . 8 C. a3 3 . 9 D. a3 6 . 3 Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… 1 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… Câu 4: Cho hình chóp S . ABC có AB = 3a , BC = 4a , CA = 5a , các mặt bên cùng tạo với đáy một góc 60 , hình chiếu vuông góc của S lên mặt phẳng ( ABC ) thuộc miền trong tam giác ABC . Tính thể tích khối chóp S . ABC . A. 2a 3 3 . B. 6a 3 3 . C. 12a 3 3 . D. 2a 3 2 Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… Câu 5: Cho tứ diện ABCD có ABC , ABD và ACD là các tam giác vuông tương ứng tại A, B và C . Góc giữa AD và ( ABC ) bằng 45 ; AD ⊥ BC và khoảng cách giữa AD và BC bằng a . Tính thể tích khối tứ diện ABCD . A. a3 3 . 6 B. 4a 3 3 . 3 C. a3 2 . 6 D. 4a 3 2 . 3 Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 2 Phan Nhật Linh Câu 6: Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Cho tứ diện ABCD có AD vuông góc với mặt phẳng ( ABC ) . Biết AD = 3a , AB = 2a , AC = 4a và BAC = 60 . Gọi H , K lần lượt là hình chiếu của B lên AC và CD . Đường thẳng HK cắt AD tại E . Thể tích khối tứ diện BCDE bằng A. 52a 3 3 . 9 B. a 3 3 . C. 26a 3 3 . 9 D. 19a3 3 . 6 Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… Câu 7: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình thoi cạnh bằng a . Biết rằng SA = a, SA ⊥ AD, SB = a 3, AC = a . Thể tích khối chóp S . ABCD bằng. A. a3 2 . 2 B. a3 2 . 3 C. a3 2 . 6 D. a3 6 . 2 Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… Câu 8: Cho khối chóp S . ABCD có đáy là hình vuông cạnh bằng 2 . Tam giác SAB là tam giác đều, tam giác SCD vuông tại S . Tính thể tích V của khối chóp đã cho. A. V = 4 3 . 3 B. V = 2 3 . C. V = 8 3 . 3 D. V = 2 3 . 3 Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… 3 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Câu 9: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình thoi, hai đường chéo AC = 2a 3 , BD = 2a và cắt nhau tại O , hai mặt phẳng ( SAC ) và ( SBD ) cùng vuông góc với mặt phẳng ABCD . Biết khoảng cách từ điểm O đến mặt phẳng ( SAB ) bằng a 3 . Tính thể tích V của khối chóp 4 S . ABCD . A. V = a3 3 . 12 B. V = a3 3 a3 2 . C. V = . 6 6 Lời giải D. V = a3 3 . 3 ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… Câu 10: Cho hình chóp tam giác S . ABC có SA = 2a và SA tạo với mặt phẳng ( ABC ) góc 30 . Tam giác ABC vuông cân tại B , G là trọng tâm tam giác ABC . Hai mặt phẳng ( SGB ) và ( SGC ) cùng vuông góc với mặt phẳng đáy. Tính thể tích của khối chóp S . ABC theo a . 9a 3 A. . 10 9a 3 B. . 40 27a3 C. . 10 81a 3 D. . 10 Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………… TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 4 Phan Nhật Linh C Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Câu 1: Cho khối chóp có diện tích đáy B và chiều cao h . Thể tíc V của khối chóp đã cho được tính theo công thức nào dưới đây? 2 1 A. V = Bh . B. V = Bh . C. V = 3Bh . D. V = Bh . 3 3 Câu 2: Thể tích của khối chóp tam giác bằng 6 , diện tích đáy bằng 2 . Chiều cao của khối chóp bằng? A. 18 . B. 1 . C. 3 . D. 9 . Câu 3: Tính thể tích khối chóp có đáy là tam giác đều cạnh a và chiều cao của khối chóp bằng 3a . A. a3 3 . 4 B. a 3 . C. a 3 3 . D. a3 3 . 12 Câu 4: Cho khối chóp có diện tích đáy B và chiều cao h . Thể tích V của khối chóp đã cho được tính theo công thức vào dưới đây? 1 1 4 A. V = Bh . B. V = Bh . C. V = Bh . D. V = Bh . 2 3 3 Câu 5: Cho khối chóp có diện tích đáy S = 5 , chiều cao h = 3 . Thể tích khối chóp đã cho bằng A. 5 . B. 12 . C. 15 . D. 35 . Câu 6: Cho hình chóp S . ABC có AB = a, BC = a 3, AC = a 2, SA = SB = SC =2a. Tính thể tích khối chóp S . ABC . a 3 26 A. . 24 Câu 7: a 3 26 B. . 12 a 3 26 C. . 4 a 3 26 D. . 8 Cho khối chóp S . ABCD có SA ⊥ ( ABCD ) , đáy ABCD là hình thang, AB / / CD , SA = AD = DC = a, BC = a 2 . Tam giác SBC vuông tại C , tam giác SCD vuông tại D . Thể tích khối chóp đã cho bằng A. 2a 3 . Câu 8: 4 3 a . 3 C. 2 3 a . 3 D. 1 3 a . 2 Cho hình chóp S . ABCD ,có AC vuông góc với BD và AC = 3cm , BD = 4cm .Khoảng cách từ điểm S đến mặt phẳng ( ABC ) bằng 9cm . Thể tích khối chóp S . ABCD bằng A. 36cm 3 . Câu 9: B. B. 18cm 3 . C. 54cm 3 . D. 6cm3 . Cho hình chóp S . ABC có tất cả các mặt bên cùng hợp với đáy một góc 60. Biết rằng mặt phẳng đáy là tam giác ABC đều cạnh a. Tính thể tích khối chóp đã cho. A. a3 3 . 24 B. a3 3 . 8 C. a3 3 . 12 D. a3 3 . 4 Câu 10: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a . Hình chiếu vuông góc của đỉnh S lên đáy ( ABCD ) là trọng tâm của tam giác ABD . Biết góc tạo bởi cạnh SC với đáy bằng 60 . Thể tích khối chóp S . ABC bằng: a3 3 A. . 4 a3 2 B. . 3 a3 3 C. . 6 a3 D. . 3 Câu 11: Cho hình chóp S . ABC có các cạnh bên SA, SB, SC tạo với đáy các góc bằng nhau và bằng 60 5 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN . Biết AB = 13a, AC = 14a và BC = 15a . Tính thể tích V của khối chóp S . ABC . A. V = 455 3 3 a . 6 B. V = 455 3a 3 . C. 455 3 3 a . 3 D. V = 455 3 3 a . 2 Câu 12: Cho hình chóp S . ABC có đáy là tam giác đều cạnh bằng a , tam giác SAB cân tại S và thuộc mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng ( ABC ) , góc giữa hai mặt phẳng ( SCA ) và ( SCB ) bằng 600 . Gọi H là trung điểm của đoạn AB . Trong các mệnh đề sau, mệnh đề nào đúng: A. Thể tích khối chóp S . ABC bằng a3 2 . 16 B. Thể tích khối chóp B.SHC bằng C. Thể tích khối chóp S . AHC bằng a3 2 . 64 D. Không tồn tại hình chóp đã cho. a3 2 . 16 Câu 13: Cho khối chóp S . ABC có đáy ABC là tam giác cân đỉnh A , BAC = 120 và AB = a . Các cạnh bên SA, SB, SC bằng nhau và góc giữa SA với mặt phẳng đáy bằng 60 . Thể tích khối chóp đã cho bằng A. 3 3 a . 4 B. 3 3 a . 4 C. a3 . 4 D. 3a 3 . Câu 14: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình thoi, có AC = a 3, ABC = 600 . Biết rằng SA = SC , SB = SD và khoảng cách từ A mặt phẳng ( SBC ) bằng a 6 . Tính thể tích khối chóp 2 S . ABC bằng: 9 6a 3 B. . 16 3 6a 3 A. . 8 3 15a 3 C. . 40 3 6a 3 D. . 16 Câu 15: Cho tứ diện MNPQ . Biết rằng mặt phẳng ( MNP ) vuông góc với mặt phẳng ( NPQ ) , đồng thời MNP và NPQ là 2 tam giác đều cạnh 4a . Tính theo a thể tích V của khối tứ diện MNPQ . A. V = 24 3a 3 . B. V = 24a 3 . C. V = 8 3a 3 . D. V = 8a 3 . Câu 16: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật, tam giác SAD vuông tại S và nằm trong mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng đáy. Biết AB = a, SA = 2SD và mặt phẳng ( SBC ) tạo với mặt phẳng đáy một góc 60 . Thể tích khối chóp S . ABCD bằng 5 15 3 3 a . A. a 3 . B. a 3 . C. 5a 3 . D. 2 2 2 Câu 17: Cho hình chóp S . ABCD có đáy là hình vuông cạnh 2 , SAB đều, SCD vuông tại S .Tính thể tích V của khối chóp S . ABCD . A. V = 2 3 . 3 B. V = 8 3 . 3 C. V = 4 3 . 3 D. V = 2 3 . Câu 18: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật, AB = 1 , AD = 20 , SA = SB , SC = SD . Biết mặt phẳng ( SAB ) và ( SCD ) vuông góc nhau đồng thời tổng diện tích của hai tam giác SAB và SCD bằng 3 . Thể tích khối chóp S . ABCD bằng 8 13 26 A. . B. . C. . 3 6 3 D. 13 . 2 Câu 19: Cho hình chóp S . ABC có đáy ABC là tam giác vuông cân tại B và BA = BC = a , SA ⊥ AB và TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 6 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia 9 SC ⊥ CB . Biết góc giữa hai mặt phẳng ( SAB ) và ( SBC ) là thỏa mãn cos = Thể tích 16 khối chóp S . ABC bằng A. 5a 3 . 18 B. 7a3 . 9 C. 7a3 . 6 D. 7a3 . 18 Câu 20: Cho tứ diện ABCD có AB = a , AC = a 5 , DAB = CBD = 90 , ABC = 135 . Biết góc giữa hai mặt phẳng ( ABD ) và ( BCD ) bằng 30 . Thể tích khối tứ diện ABCD bằng a3 A. . 2 a3 B. . 3 2 a3 C. . 2 3 a3 D. . 6 Câu 21: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình thoi cạnh a và ABC = 60 . Biết SA = SB = SC và góc giữa mặt bên ( SCD ) và mặt đáy bằng 60 . Thể tích của khối chóp S . ABCD bằng A. a3 3 . 2 B. a3 3 . 6 C. a3 2 . 2 D. a3 2 . 6 Câu 22: Cho hình chóp S . ABC có đáy là tam giác ABC đều cạnh a , tam giác SBA vuông tại B , tam giác SAC vuông tại C . Biết góc giữa hai mặt phẳng ( SAB ) và ( ABC ) bằng 60 . Thể tích khối chóp S . ABC bằng A. 3a 3 . 8 3a 3 B. . 12 C. 3a 3 . 6 D. 3a 3 . 4 Câu 23: Cho hình chóp S . ABC có đáy ABC là tam giác vuông tại C , cạnh SA vuông góc với mặt đáy và SA = AB = 2a , CAB = 30 . Gọi H là hình chiếu vuông góc của A trên SC , B là điểm đối xứng của B qua mặt phẳng ( SAC ) . Thể tích của khối chóp H . ABB bằng A. a3 3 . 7 B. 6 3 a3 . 7 C. 4 3 a3 . 7 D. 2 3 a3 . 7 Câu 24: Cho hình chóp S . ABCD có đáy là hình thang vuông tại A và B . Hình chiếu vuông góc của S trên mặt phẳng ( ABCD ) trùng với trung điểm của AB. Biết AB = a, BC = 2a, BD = a 10. Góc giữa hai mặt phẳng ( SBD ) và mặt phẳng đáy là 30. Tính thể tích V của khối chóp S . ABCD theo a. A. V = 3 30a 3 2 B. V = 30a 3 4 C. V = a 3 30 24 30a 3 8 D. V = Câu 25: Cho khối chóp tứ giác đều S . ABCD có BD = 2a 2 , gọi M là trung điểm của DC , góc giữa SM và mặt phẳng ( ABCD ) bằng 600 . Thể tích V của khối chóp S . ABCD bằng, A. V = 3a3 3 2 B. V = 4a 3 2 3 C. V = 4a 3 3 3 D. V = a3 3 6 Câu 26: Cho hình chóp tứ giác đều S . ABCD có cạnh đáy bằng a , tâm của đáy là O . Gọi M và N lần lượt là trung điểm của SA và BC . Biết góc giữa đường thẳng MN và mặt phẳng ( ABCD ) bằng 600 . Tính thể tích khối chóp S . ABCD . 7 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN A. a 3 10 6 B. a 3 30 2 C. a 3 30 6 D. a 3 10 3 Câu 27: Cho hình chóp S . ABCD với đáy ABCD là hình thang vuông tại A và D , đáy nhỏ của hình thang là CD , cạnh bên SC = a 15 . Tam giác SAD là tam giác đều cạnh 2a và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy hình chóp. Gọi H là trung điểm cạnh AD , khoảng cách từ B tới mặt phẳng ( SHC ) bằng 2 6a . Tính thể tích V của khối chóp S . ABCD . A. V = 4 6a 3 . B. V = 12 6a 3 . C. V = 8 6a 3 . D. V = 24 6a 3 . Câu 28: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật, tam giác SAB đều và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy, biết khoảng cách giữa hai đường thẳng SB và CD bằng a và BDC = 300 . Tính thể tích của khối chóp S . ABCD . 3a 3 3 A. . 2 a3 6 B. . 9 a3 3 C. . 6 a3 3 D. . 2 Câu 29: Cho khối chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật, tam giác SAB cân tại S và nằm trong mặt phẳng vuông góc với ( ABCD ) . Biết BD = 2a, AB = a , khoảng cách giữa AB và SD bằng a 2 . Tính thể tích khối chóp S . ABCD . a3 3 A. . 3 3 B. 3 2a . a3 2 C. . 3 D. a 3 2 . Câu 30: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật, AB = a , BC = 2a . SA vuông góc với mặt phẳng đáy. Biết khoảng cách giữa hai đường thẳng BD và SC bằng 2 3a . Tính thể tích 31 của khối chóp S . ABCD . A. 3a 3 . B. a3 3 . 3 C. 2a 3 3 . 3 D. 2a 3 3 Câu 31: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a . Gọi M ; N lần lượt là trung điểm của AB và AD ; H là giao điểm của CN và DM . Biết SH vuông góc với mặt phẳng ( ABCD ) và khoảng cách giữa hai đường thẳng DM và SC bằng 2a 57 . Tính thể tích khối 19 chóp S . ABCD ? A. a 3 . B. a3 6 . 9 C. a3 3 . 3 D. 3 3a 3 . TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 8 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Dạng 6: Tỷ số thể tích khối chóp Cho khối chóp S . ABC và A, B, C là các điểm tùy ý lần lượt thuộc SA, SB, SC , ta có: Công thức tỉ số thể tích: VS . A ' B ' C ' SA ' SB ' SC ' (hay gọi là công thức Simson) = . . VS . ABC SA SB SC Phương pháp này được áp dụng khi khối chóp không xác đinh được chiều cao một cách dễ dàng hoặc khối chóp cần tính là một phần nhỏ trong khối chóp lớn và cần chú ý đến một số điều kiện sau: ▪ Hai khối chóp phải cùng chung đỉnh. ▪ Đáy hai khối chóp phải là tam giác. ▪ Các điểm tương ứng nằm trên các cạnh tương ứng. FA DB EC . . = 1 với DEF là một đường thẳng cắt ba Định lý Menelaus: Cho ba điểm thẳng hàng FB DC EA đường thẳng BC , CA, AB lần lượt tại D, E , F . Chú ý: (Áp dụng cho khối chóp với mọi đáy) ▪ Hai hình chóp có cùng chiều cao thì tỉ số thể tích chính là tỉ số diện tích đáy tương ứng. ▪ Hai hình chóp có cùng diện tích đáy thì tỉ số thể tích chính là tỉ số đường cao tương ứng. 1 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN B Câu 1: VÍ DỤ MINH HỌA Cho khối tứ diện ABCD có thể tích V và điểm E trên cạnh AB sao cho AE = 3EB . Khi đó thể tích khối tứ diện EBCD bằng V V V V A. . B. . C. . D. . 4 3 5 2 Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ……………………………………………………………… …………………………………………………………… Câu 2: Cho hình chóp S . ABC . Gọi M , N , P lần lượt là trung điểm của SA , SB , SC . Tỉ số bằng 3 A. . 2 B. 8. C. 1 . 8 VS . ABC VS .MNP D. 6. Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ……………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… Câu 3: Cho hình chóp S . ABCD có đáy là hình bình hành. Gọi G là trọng tâm tam giác SAB và M , N lần lượt là trung điểm của SC , SD . Biết thể tích khối chóp S . ABCD là V , tính thể tích khối chóp S .GMN . V A. . 8 B. V . 4 C. V . 6 D. V . 12 Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ……………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 2 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Câu 4: Cho hình chóp S . ABC có đáy ABC là tam giác vuông cân tại A, AB = a, SA vuông góc với đáy, góc hợp bởi SB và đáy bằng 60 . Gọi H , K lần lượt là hình chiếu vuông góc của A trên các đường thẳng chứa cạnh SB, SC . Gọi V1 ,V2 lần lượt là thể tích các khối đa diện SAHK và ABCKH . Tỉ số A. 7 . 9 V1 bằng V2 B. 7 . 16 C. 9 . 7 D. 9 . 16 Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ……………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… Câu 5: Cho khối tứ diện ABCD có thể tích V . Gọi M , N , P, Q lần lượt là trung điểm các cạnh AB , AC , BC , AD . Tính thể tích tứ diện MNPQ theo V . A. 3V . 8 B. V . 4 C. V . 8 D. V . 12 Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ……………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… Câu 6: Cho tứ diện ABCD . Gọi M , N là trung điểm của AB, AC , lấy điểm P thuộc cạnh AD sao cho AP 2 V AD . Khi đó tỉ số AMNP bằng 3 VABCD 1 . 6 B. A. 1 . 8 C. 1 . 3 D. 1 . 4 Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… 3 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ……………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… Câu 7: Cho hình chóp S . ABC có đáy là tam giác ABC vuông cân tại A, SB = 12 , SB vuông góc với mặt phẳng ( ABC ) . Gọi D, E lần lượt là các điểm thuộc các đoạn SA, SC sao cho SD = 2 DA, ES = EC . Biết DE = 2 3 , hãy tính thể tích khối chóp B. ACED . A. 96 . 5 B. 144 . 5 C. 288 . 5 D. 192 . 5 Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ……………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… Câu 8: Cho hình chóp S . ABCD có đáy là hình vuông cạnh a , SA vuông góc với đáy, côsin góc hợp 1 bởi SD và mặt phẳng đáy ( ABCD ) bằng . Gọi E ; F lần lượt là hình chiếu của A lên SB 3 ; SD . Mặt phẳng ( AEF ) chia khối chóp thành hai phần. Tính thể tích phần khối chóp không chứa đỉnh S : A. V = 2a 3 . 9 B. V = 2a 3 2 2a 3 . C. V = . 4 9 Lời giải D. V = 2a 3 . 6 ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ……………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 4 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia C Câu 1: BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Cho khối chóp S . ABC có thể tích V . Các điểm A , B , C tương ứng là trung điểm các cạnh SA , SB , SC . Thể tích khối chóp S . ABC bằng V V V V . B. . C. . D. . 2 8 4 16 Cho khối chóp S . ABC có thể tích V . Gọi M , N lần lượt là trung điểm của SA và BC . Tính thể tích khối chóp M . ANC theo V . V V V V A. . B. C. . D. . 4 8 6 12 A. Câu 2: Câu 3: Cho tứ diện MNPQ . Gọi I , J và K lần lượt là trung điểm của MN , MP và MQ (tham khảo hình vẽ). Tỉ số thể tích A. 1 . B. 1 . 8 Câu 4: VMIJK là: VMNPQ 4 C. 1 . 6 D. 1 . 3 Cho hình chóp SABC có đáy là tam giác cân tại A, AB = a và góc A bằng 300 . Cạnh bên SA = 2a và SA ⊥ ( ABC ) . Gọi M , N lần lượt là trung điểm của các cạnh SB và SC . Khi đó thể tích khối đa diện có các đỉnh A, B, C , M , N bằng 3a 3 a3 a3 a3 . B. . C. . D. . 8 4 12 8 Cho khối chóp S . ABC . Trên ba cạnh SA, SB, SC lần lượt lấy ba điển A, B, C sao cho SA = 2SA, SB = 3SB, SC = 4 SC . Mặt phẳng ( ABC ) chia khối chóp thành hai khối. Gọi V A. Câu 5: và V lần lượt là thể tích các khối đa diện S . ABC và ABC. ABC . Khi đó tỉ số A. Câu 6: 1 . 59 B. 1 . 12 1 . 23 D. 1 . 24 Cho tứ diện ABCD . Các điểm M , N , P lần lượt thuộc các cạnh AB, AC , AD sao cho MA MB, NA 2 NC , PA 3PD. Biết thể tích khối tứ diện AMNP bằng V thì khối tứ diện ABCD tính theo V có giá trị là A. 6V . B. 4V . Câu 7: C. V là: V C. 8V . D. 12V . Cho hình chóp S . ABCD . Gọi A, B, C , D theo thứ tự là trung điểm của SA, SB, SC , SD . Tính tỉ số thể tích của hai khối chóp S . ABC D và S . ABCD . 5 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN 1 1 A. . B. . 16 4 Câu 8: C. 1 . 8 D. 1 . 2 Cho lăng trụ tam giác ABC. ABC . Biết diện tích mặt bên ( ABBA ) bằng 15 , khoảng cách từ C đến mặt phẳng ( ABBA ) bằng 6 . Thể tích khối lăng trụ ABC. ABC bằng A. 60 . Câu 9: B. 45 . C. 90 . D. 30 Cho khối tứ diện ABCD có thể tích V và điểm E thỏa mãn EA = −3EB . Khi đó thể tích khối tứ diện EBCD bằng V V V V A. B. C. D. 2 3 5 4 Câu 10: Cho khối chóp S . ABC có đáy ABC là tam giác đều cạnh a , SA = 2a và vuông góc với mặt SM 1 SN 2 = , = (tham phẳng ( ABC ) . Trên cạnh SB, SC lần lượt lấy các điểm M , N sao cho SB 2 SC 3 khảo hình vẽ). Thể tích của khối chóp S . AMN bằng A. 3a 3 . 36 B. 3a 3 . 9 C. 3a 3 . 18 D. 3a 3 . 3 Câu 11: Cho hình chóp S . ABC , trên các cạnh SA, SB, SC lần lượt lấy các điểm A, B, C sao cho SA = 2 AA, SB = 4 BB, SC = CC . Gọi V1 là thể tích khối chóp S . ABC , V2 là thể tích khối chóp S . ABC . Tính A. V1 4 = . V2 15 V1 V2 B. V1 1 . = V2 24 C. V1 8 = . V2 15 D. V1 1 = . V2 16 Câu 12: Cho hình chóp S . ABC có SA vuông góc với đáy, SA = 3a , đáy ABC là tam giác đều cạnh bằng a . M , N , P lần lượt là trùng điểm của các cạnh bên SA, SB, SC . Tính thể tích khối đa diện MNP ABC . A. a3 3 . 8 B. 3 3a 3 . 16 C. 7 3a 3 . 32 D. 3a 3 . 6 Câu 13: Cho khối chóp S . ABC . Trên ba cạnh SA, SB, SC lần lượt lấy ba điểm A’, B , C sao cho 2 SA = SA, 4 SB = SB, 5SC = SC . Tính tỉ số A. 1 . 10 B. 1 . 40 VS . A ' B ' C ' VS . ABC C. 1 . 8 D. 1 . 20 Câu 14: Cho hình chóp S . ABC , gọi M , N , P lần lượt là trung điểm của cạnh SA, SB, SC . Biết thể tích TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 6 Phan Nhật Linh khối chóp S .MNP bằng 5 . Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Khi đó thể tích của khối đa diện MNP. ABC bằng: A. 40 . B. 10 . C. 35 . D. 25 . Câu 15: Cho hình chóp tứ giác S . ABCD có đáy ABCD là hình bình hành tâm I . Gọi V1 , V2 lần lượt là thể tích của khối chóp S . ABI và S . ABCD . Khẳng định nào sau đây đúng? V 1 V 1 V 1 V 1 A. 1 = . B. 1 = . C. 1 = . D. 1 = . V2 6 V2 2 V2 4 V2 8 Câu 16: Cho tứ diện đều ABCD có cạnh bằng a . Gọi M , N , P lần lượt là trung điểm của các cạnh AB, AC , AD và điểm O tùy ý trên mặt phẳng ( BCD ) . Thể tích tứ diện OMNP bằng a3 2 A. . 96 a3 2 B. . 24 a3 2 C. . 48 a3 2 D. . 36 Câu 17: Cho khối chóp S . ABC . Gọi A ' , C ' lần lượt là trung điểm của SA và SC . Khi đó tỉ số thể tích của hai khối chóp S .BA ' C ' và S . ABC bằng 1 1 1 1 A. . B. . C. . D. . 2 3 4 6 Câu 18: Cho khối tứ diện đều ABCD có cạnh bằng a . Gọi M là điểm trên cạnh AB sao cho thể tích khối AMCD bằng A. 3MA = 2 MB . 2 3 a . Phát biểu nào sau đây đúng? 18 B. 3MA = MB . C. MA = 3MB . D. MA = 2 MB . Câu 19: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình bình hành và M là trung điểm cạnh bên SC . Gọi ( P ) là mặt phẳng chứa AM và song song với BD , mặt phẳng ( P ) cắt SB và SD lần lượt tại B và D . Tính tỷ số A. 1 . 6 VS . ABMD . VS . ABCD B. 1 . 3 C. 3 . 4 D. 2 . 3 Câu 20: Cho hình chóp đều S . ABCD . Mặt phẳng ( P ) chứa AB và đi qua trọng tâm G của tam giác SAC cắt SC , SD lần lượt tại M , N . Tỉ lệ T = A. 1 . 2 B. VS . ABMN có giá trị là VS . ABCD 3 . 8 C. 1 . 4 D. 3 . 4 Câu 21: Cho hình chóp S . ABCD có thể tích bằng 2 và đáy ABCD là hình bình hành. Lấy các điểm 7 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN SM SN = = k ( 0 k 1) . Mặt phẳng ( AMN SB SD 1 cạnh SC tại P . Biết khối chóp S . AMPN có thể tích bằng , khi đó giá trị của k bằng 3 M , N lần lượt thuộc các cạnh SB, SD thỏa mãn A. 1 . 2 B. 1 . 3 C. 2 . 3 D. ) cắt 1 . 4 Câu 22: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vuông tâm O . Gọi H và K lần lượt là trung VAOHK bằng VS . ABCD điểm của SB, SD . Tỷ số thể tích A. 1 . B. 1 . 12 C. 1 . 6 D. 1 . 8 4 Câu 23: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật. Mặt phẳng ( ) đi qua A, B và trung điểm M của SC . Mặt phẳng ( ) chia khối chóp đã cho thành hai phần có thể tích lần lượt là V1 , V2 với V1 V2 . Tính tỉ số V1 . V2 A. V1 = 1 . V2 4 B. V1 = 3 . V2 8 C. V1 = 5 . V2 8 D. V1 = 3 . V2 5 Câu 24: Cho hình chóp tứ giác S . ABCD đáy là hình bình hành có thể tích bằng V . Lấy điểm B , D lần lượt là trung điểm của cạnh SB và SD . Mặt phẳng qua ( ABD ) cắt cạnh SC tại C . Khi đó thể tích khối chóp S . ABC D bằng V A. 3 2V B. . 3 V3 C. . 3 D. V . 6 Câu 25: Cho hình chóp S . ABCD có đáy là hình thang vuông tại A và B . AB = BC = 2a, AD = 4a . Mặt phẳng ( ) đi qua A và trung điểm các cạnh SB , SC chia khối chóp S . ABCD thành hai khối đa diện. Gọi V là thể tích khối đa diện chứa đỉnh S , V là thể tích khối đa diện không chứa V đỉnh S . Tỉ số bằng V 5 5 7 7 A. . B. . C. . D. . 12 7 12 5 Câu 26: Cho khối chóp tứ giác đều S . ABCD có cạnh đáy AB = a , cạnh bên SA = 2a . Gọi M và N lần lượt là trung điểm SA, SC . Mặt phẳng ( BMN ) cắt SD tại K . Thể tích khối chóp S .MNK bằng TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 8 Phan Nhật Linh A. Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia 14 3 a . 112 B. 14 3 a . 84 C. 14 3 a . 12 D. 14 3 a . 144 Câu 27: Cho hình chóp S . ABCD có đáy là hình bình hành. Gọi M , N là trung điểm của SA, SB. Mặt phẳng ( MNCD) chia hình chóp đã cho thành hai phần. Tỉ số thể tích hai phần là (số bé chia số lớn). 3 A. . 5 B. 3 . 4 C. 1 . 3 D. 4 . 5 Câu 28: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a , SA vuông góc với đáy, SA = a 2 . Gọi B, D lần lượt là hình chiếu vuông góc của A lên SB, SD . Mặt phẳng ( ABD ) cắt SC tại C . Thể tích khối chóp S . ABC D là 2a 3 2 A. V = . 3 2a 3 3 B. V = . 3 a3 2 C. V = . 9 2a 3 3 D. V = . 9 Câu 29: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình bình hành. Gọi M , N lần lượt là trung điểm của các cạnh SA, SD . Mặt phẳng ( ) chứa MN cắt các cạnh SB, SC lần lượt tại Q, P . Đặt SQ = x , V1 là thể tích khối chóp S .MNPQ, V là thể tích khối chóp S . ABCD . Tìm x để SB 1 V1 = V . 2 A. x = 1 . 2 B. x = 2 . C. x = −1 + 41 . 4 D. x = −1 + 33 . 4 Câu 30: Cho tứ diện ABCD , trên các cạnh BC , BD , AC lần lượt lấy các điểm M , N , P sao cho 3 BC = 3BM , BD = BN , AC = 2 AP . Mặt phẳng ( MNP ) chia khối tứ diện ABCD thành hai 2 V phần có thể tích là V1 , V2 . Tính tỉ số 1 . V2 A. V1 26 = . V2 13 B. V1 26 = . V2 19 C. V1 3 = . V2 19 D. V1 15 = . V2 19 Câu 31: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật AB = a, AD = a 3, SA = a và SA vuông góc với mặt phẳng ( ABCD ) . Gọi H , K lần lượt là hình chiếu vuông góc của A lên SB, SD . Mặt phẳng ( AHK ) cắt SC tại điểm P . Thể tích của khối S . AHPK là: A. a3 3 . 40 B. a3 3 . 120 C. a3 3 . 60 D. a3 3 . 30 Câu 32: Cho hình chóp S . ABCD có đáy là hình bình hành tâm O . Gọi E , F lần lượt là trung điểm của SA, SC và G là trọng tâm của tam giác ABC . Mặt phẳng ( EFG ) chia khối chóp S . ABCD thành hai phần có thể tích lần lượt là V1 , V2 với V1 là thể tích khối đa diện chứa đỉnh S . Tỉ số V1 bằng V2 9 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN A. V1 31 = . V2 59 B. V1 31 = . V2 49 C. V1 25 = . V2 59 D. VO. AEMF = 25 . 49 Câu 33: Cho tứ diện ABCD có thể tích là 27cm3 . Điểm M di động trên BC ( M khác B, C ), điểm S di động trên đường thẳng CD . Một mặt phẳng qua M song song với hai đường thẳng AB, CD đồng thời cắt AC , AD, BD lần lượt tại N , P, Q . Gọi V là thể tích của khối chóp S .MNPQ . Khi M , N thay đổi thì thể tích lớn nhất của V bằng A. 12 . C. 4 . B. 18 . D. 8 . Câu 34: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a , SA vuông góc với mặt phẳng ( ABCD ) . Góc giữa hai mặt phẳng ( SBD ) và ( ABCD ) bằng 60 . Gọi M là điểm đối xứng của C qua B và N là trung điểm của SC . Mặt phẳng ( MND ) chia khối chóp S . ABCD thành hai khối đa diện, trong đó khối đa diện chứa đỉnh S có thể tích V1 , khối đa diện còn lại có thể tích V2 . Tính tỉ số A. V2 7 = . V1 5 V2 V1 B. V2 7 = . V1 9 C. V2 9 = . V1 7 D. V2 5 = . V1 7 Câu 35: Cho khối chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình bình hành, có thể tích 24 cm3 . Gọi E là trung điểm của SC . Một mặt phẳng chứa AE cắt các cạnh SB và SD lần lượt tại M và N . Tìm giá trị nhỏ nhất của thể tích khối chóp S . AMEN . A. 9 cm3 . Câu 36: Cho hình cos BSC = A. V = C. 6 cm3 . B. 8 cm3 . chóp 1 2 3 2a 3 6 . 9 S . ABC thỏa mãn D. 7 cm3 . SA = a, SB = SC = 2a, ASB = 60, ASC = 90 và . Thể tích khối chóp đã cho là: B. V = a3 2 . 6 C. V = a3 6 . 4 D. V = 2a 3 3 . 3 Câu 37: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật. Một mặt phẳng thay đổi luôn song song với mặt phẳng chứa đa giác đáy và cắt các cạnh bên SA , SB , SC , SD lần lượt tại I , J , K , L . Gọi E , F , G , H lần lượt là hình chiếu vuông góc của I , J , K , L lên mặt phẳng ( ABCD ) . Thể tích khối đa diện IJKL.EFGH đạt giá trị lớn nhất khi SI = a ( a, b N * , a là b SA b 2 2 phân số tối giản). Giá trị biểu thức T = a + b bằng A. T = 10 . B. T = 5 . C. T = 13 . D. T = 25 . Câu 38: Cho hình chóp S . ABCD có đáy là hình bình hành, gọi G là trọng tâm tam giác SAD , mặt phẳng ( ) chứa BG và song song với AC cắt SA, SD, SC lần lượt tại A, D, C . Tỉnh số VS . ABC D bằng VS . ABCD A. 3 . 8 B. 9 . 20 C. 5 . 16 D. 117 . 128 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 10 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Câu 39: Cho hình chóp tứ giác đều S . ABCD có đáy là hình vuông tâm O , cạnh đáy bằng 2a , góc giữa hai mặt phẳng ( SAB ) và ( ABCD ) bằng 45o . Gọi M , N , P lần lượt là trung điểm của SA , SB và AB . Thể tích khối tứ diện DMNP bằng A. a3 . 6 B. a3 . 12 C. a3 . 2 D. a3 . 4 Câu 40: Cho lăng trụ ABC. A ' B ' C ' có thể là V . Gọi M là điểm nằm trên cạnh BB ' sao cho 2 MB = 3MB ' , điểm N nằm trên cạnh AA ' sao cho 4 AN = NA ' , điểm P nằm trên cạnh CC ' sao cho 3CP = C ' P . Các đường thẳng NM và PM cắt các cạnh A ' B ' và C ' B ' lần lượt tại H và K . Hãy tính theo V thể tích của khối tứ diện MB ' HK . 16V 6V 4V 2V A. . B. . C. . D. . 105 35 15 7 Câu 41: Cho tứ diện ABCD . Hai điểm M , N lần lượt di động trên hai đoạn thẳng BC và BD sao cho BC BD + 3. = 10 . Gọi V1 , V2 lần lượt là thể tích của các khối tứ diện ABMN và ABCD . Tìm BM BN V giá trị nhỏ nhất của 1 . V2 2. A. 3 . 8 B. 2 . 7 C. 6 . 25 D. 5 . 8 Câu 42: Cho hình chóp S . ABC có đáy ABC là tam giác vuông cân tại B , AB = a , AB ⊥ SA , BC ⊥ SC . Gọi M , N lần lượt là trung điểm của SC , AC . Góc giữa hai mặt phẳng ( BMN ) và ( SAB ) là thỏa mãn cos = A. a3 . 24 5 . Thể tích khối chóp S .BMN bằng bao nhiêu? 3 B. a3 . 3 C. a3 . 12 D. a3 . 6 Câu 43: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh 2a . Hình chiếu vuông góc của S với mặt phẳng đáy là trung điểm cạnh AB và ( SCD ) tạo với đáy một góc 600 . Mặt phẳng chứa AB và vuông góc với ( SCD ) cắt SC , SD lần lượt tại M và N . Thể tích của khối chóp S . ABMN bằng 3 3 7 3a 21 3a 7 3a 3 21a 3 . B. . C. . D. . 4 2 4 4 Câu 44: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình bình hành và có thể tích là V . Gọi M là một MA điểm trên cạnh AB sao cho = x , 0 x 1 . Mặt phẳng ( ) qua M và song song với AB ( SBC ) chia khối chóp S . ABCD thành hai phần, trong đó phần chứa điểm A thể tích bằng 4 V 27 1− x . Tính giá trị của biểu thức P = . 1+ x 1 1 1 3 A. . B. . C. . D. . 2 5 3 5 A. Câu 45: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình bình hành có thể tích là V . Gọi M là một điểm trên AB sao cho MA = x, 0 x 1 . Mặt phẳng ( ) qua M và song song với ( SBC ) chia khối AB 11 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN chóp S . ABCD thành hai phần, trong đó phần chứa điểm A có thể tích bằng 4 V . Tính giá trị 27 của biểu thức P = 1 − x . 1+ x A. 1 . 2 B. 1 5 C. 1 . 3 D. 3 5 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 12 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Dạng 7: Thể tích khối lăng trụ đứng B Câu 1: VÍ DỤ MINH HỌA Lăng trụ đứng ABC. ABC có đáy ABC là tam giác vuông tại A , BC = 2a , AB = a . Mặt bên BBC C là hình vuông. Khi đó thể tích lăng trụ là a3 3 A. . 3 C. 2a 3 3 . B. a 3 2 . D. a 3 3 . Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… Câu 2: Cho hình lăng trụ đứng ABC. ABC có đáy ABC là tam giác vuông tại C , AB = 3a , BC = 2a . Góc giữa BC và mặt phẳng ( ABC ) bằng 60 . Tính thể tích khối lăng trụ đó. A. 2a 3 15 . B. 2a 3 15 . C. a 3 15 . 3 Lời giải D. a3 15 . 3 ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… Câu 3: Cho khối lăng trụ đứng ABC. ABC có đáy ABC là tam giác vuông cân tại C , BC = 2 2. Góc giữa đường thẳng AB và mặt phẳng ( BCC B ) bằng 30. Thể tích của khối lăng trụ đã cho bằng A. 12 . B. 4 . C. 4 2 . D. 16 . Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… 1 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Câu 4: Cho khối lăng trụ đứng ABC. ABC có đáy là tam giác ABC vuông tại A , AC = a , ACB = 60 . Đường thẳng BC tạo với mặt phẳng ( AC CA ) một góc 30 . Tính thể tích khối lăng trụ đã cho. A. 3a 3 . 2 B. 2 3a 3 . C. 6a 3 . D. 3a 3 . 3 Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… Câu 5: Cho khối lăng trụ tam giác đều ABC. ABC có AB = a , góc giữa đường thẳng AB và mặt phẳng ( BCC B ) bằng 30 . Thể tích khối lăng trụ đã cho bằng A. 3 3 a . 2 B. 3 3 a . 4 C. 6 3 a . 12 D. 6 3 a . 4 Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… Câu 6: Cho hình hộp đứng ABCD. ABC D có đáy ABCD là hình vuông. Gọi S là tâm hình vuông ABC D . Gọi M và N lần lượt là trung điểm của SA và BC . Biết rằng, nếu MN tạo với mặt phẳng ( ABCD ) một góc bằng 600 và AB = a thì thể tích khối chóp S . ABC bằng A. a 3 30 . 12 B. a 3 30 . 3 C. a 3 30 . D. a3 3 . 2 Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 2 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Câu 7: Cho lăng trụ đứng ABC. ABC có đáy ABC là tam giác đều cạnh bằng 2a. Biết diện tích tam giác ABC bằng 2a 2 3 . Tính thể tích khối lăng trụ ABC. ABC . A. 9 3a 3 . B. 6 3a 3 . C. 3 3a 3 D. 3a 3 . Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… Câu 8: Cho lăng trụ đứng ABC. ABC có đáy ABC là tam giác vuông tại A . Khoảng cách từ đường thẳng AA đến mặt phẳng ( BCC B ) bằng khoảng cách từ điểm C đến mặt phẳng ( ABC ) và cùng bằng 1 . Góc giữa hai mặt phẳng ( ABC ) và ( ABC ) bằng . Tính tan khi thể tích khối lăng trụ ABC. ABC nhỏ nhất. A. tan = 2 . C. tan = B. tan = 3 . 1 3 . D. tan = 1 2 . Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… Câu 9: Cho khối lăng trụ đứng ABC. ABC có BAC = 60 , AB = 3a và AC = 4a . Gọi M là trung điểm của BC , biết khoảng các từ M đến mặt phẳng ( BAC ) bằng 3a 15 . Thể tích khối lăng 10 trụ bằng A. 4a 3 B. 27a 3 C. 7a 3 D. 9a 3 Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… 3 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN C BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Câu 1: Một khối lăng trụ có thể tích bằng V , diện tích mặt đáy bằng S . Chiều cao của khối lăng trụ đó bằng S 3V V S A. . B. . C. . D. . V S S 3V Câu 2: Thể tích khối hộp chữ nhật có các kích thước 2, 3, 4 là A. 6 . B. 8 . C. 72 . D. 24 . Câu 3: Cho khối lăng trụ có diện tích đáy bằng 5 và chiều cao bằng 3. Thể tích của khối lăng trụ đã cho bằng A. 45 . B. 24 . C. 5 . D. 15 . Câu 4: Khối lăng trụ có diện tích đáy là 6 cm 2 và có chiều cao là 3 cm thì có thể tích V là A. V = 6 cm3 . B. V = 108 cm3 . C. V = 54 cm3 . D. V = 18 cm3 . Câu 5: Khối hộp chữ nhật có cách kích thước lần lượt là a, 2a, 3a có thể tích bằng A. Câu 6: 3a 3 2 . 5 B. 6a 3 . C. 2a 3 . D. 6a 2 . Cho khối hộp chữ nhật ABCD. A ' B ' C ' D ' có AB = 1m, AA ' = 3m, BC = 2m . Thể tích của khối hộp đã cho bằng 3 A. 3m . B. 6m3 . C. 3 5m3 . D. 5m3 . Câu 7: Thể tích khối lăng trụ có diện tích đáy bằng B và chiều cao bằng h là 4 1 1 A. V = B.h . B. V = B.h . C. V = B.h . D. V = B.h . 3 2 3 Câu 8: Cho khối hộp chữ nhật có ba kích thước là 4,5, 6 . Thể tích của khối hộp đã cho bằng: A. 120 . Câu 9: B. 80 . C. 40 . D. 60 . Khối lập phương ABCD. ABC D có độ dài đoạn AC = a . Thể tích khối đó là A. a3 3 . 9 B. a3 3 . 6 C. a3 3 . 3 D. a 3 . Câu 10: Cho khối lăng trụ đứng ABC. A ' B ' C ' có BB ' = a , đáy ABC là tam giác vuông tại A và AB = 2a, AC = 3a . Tính thể tích V của khối lăng trụ đã cho. A. a 3 . B. 6a 3 . C. 3a 3 . D. 2a 3 . Câu 11: Cho khối lăng trụ có diện tích đáy B = 3a 2 và chiều cao h = a . Thể tích của khối lăng trụ đã cho bằng A. a3 3 . 4 B. a3 3 . 3 3 C. 3a 3 . 3 D. a 3 . Câu 12: Cho một hình hộp chữ nhật có 3 kích thước bằng 12,15 và 20. Tính thể tích của hình hộp chữ nhật đó. A. V = 3600 . B. V = 1800 . C. V = 60 . D. V = 2880 . Câu 13: Cho khối lăng trụ đứng ABC. ABC có đáy ABC là tam giác vuông cân tại B . Biết C A = a 2 và AC C = 45 (tham khảo hình vẽ). Thể tích của khối lăng trụ đã cho bằng TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 4 Phan Nhật Linh A. Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia a3 . 6 B. a3 . 12 C. a3 . 4 D. a3 . 2 Câu 14: Cho lăng trụ đứng ABC. AB C có đáy là tam giác đều cạnh bằng 2 . Mặt phẳng ( AB C ) tạo với mặt đáy bằng 45 . Thể tích lăng trụ ABC. AB C bằng B. 4 2 A. 3 D. 2 2 C. 6 Câu 15: Cho hình lăng trụ đứng ABC. ABC có tất cả các cạnh bằng a . Tính thể tích V của khối lăng trụ ABC. ABC . A. V = a3 3 . 2 B. V = a3 2 . 3 C. V = a3 . 2 D. V = a3 3 . 4 Câu 16: Một khối lăng trụ có chiều cao bằng 2a và diện tích đáy bằng 2a 2 . Tính thể tích khối lăng trụ. 4a 3 A. V = . 3 2a 3 B. V = . 3 C. V = 2a 3 . D. V = 4a 3 . Câu 17: Cho khối lăng trụ tam giác đều, cạnh bên có độ dài gấp hai lần cạnh đáy. Biết tổng diện tích các ( ) B. V = a3 6 . 3 mặt của khối lăng trụ là 12 + 3 a 2 . Tính theo a thể tích V của khối lăng trụ đã cho A. V = a 3 6 . 6 3 a . 8 C. V = D. V = 2a 3 6 . Câu 18: Cho khối hộp đứng ABCD. A1 B1C1 D1 có đáy ABCD là hình thoi cạnh a , ABC = 120o , đường thẳng AC1 tạo với mặt phẳng ( ABCD ) một góc 60o . Tính thể tích khối hộp đã cho A. 3a 3 2 B. 3a 3 2 C. a3 2 D. 3 3a 3 2 Câu 19: Cho lăng trụ đứng ABC . ABC có đáy ABC là tam giác đều cạnh a 3 . Gọi M là trung điểm của BC , AM = a 3 . Thể tích khối lăng trụ ABC . ABC bằng A. 27a 3 8 B. 9a 3 3 8 C. 9a 3 8 D. 3a 3 3 8 Câu 20: Cho hình lăng trụ tam giác đều ABC. A ' B ' C ' có cạnh đáy bằng 2 , một mặt bên có diện tích bằng 4 2 . Thể tích khối lăng trụ đã cho bằng A. 2 6. B. 4 6 . 3 C. 2 6 . 3 D. 4 6. Câu 21: Cho khối lăng trụ đứng ABC. ABC có BB = a , đáy ABC là tam giác vuông cân tại B và AC = 2a . Thể tích V của khối lăng trụ đã cho là A. V = a . 3 B. V = a3 . 3 5 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 C. V = a3 . 6 D. V = a3 . 2 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Câu 22: Cho khối lăng trụ đứng ABC. ABC có BB = a , đáy ABC là tam giác vuông cân tại B và BA = BC = a . Tính theo a thể tích V của khối lăng trụ đã cho. A. V = a 3 . B. V = a3 . 2 C. V = a3 . 3 D. V = a3 . 6 Câu 23: Cho khối lăng trụ đứng ABC. ABC có đáy là tam giác đều cạnh a và AA = 2a . Thể tích của khối lăng trụ đã cho bằng A. a3 3 .. 3 B. a3 3 .. 6 C. 3a 3 . D. a3 3 . 2 Câu 24: Cho khối lăng trụ đứng ABC. ABC có BB = a , đáy ABC là tam giác vuông cân tại B và AC = a 2 . Tính thể tích V của khối lăng trụ đã cho. A. V = a 3 . B. V = a3 . 3 C. V = a3 . 2 D. V = a3 . 6 Câu 25: Cho hình lập phương ABCD. ABC D cạnh 3a . Gọi M là một điểm trên mặt phẳng ( ABC D ) (tham khảo hình vẽ). Thể tích khối chóp M . ABCD . 3 A. 9a . a3 B. . 3 C. 3a 3 . D. 8a 3 . Câu 26: Cho lăng trụ đứng ABC. A ' B ' C ' có đáy ABC là tam giác vuông cân tại B và AC = 2a , biết rằng ( A ' BC ) hợp với đáy ( ABC ) một góc 45o .Thể tích lăng trụ là: A. a3 2 . 2 B. a3 3 . 3 C. a 3 3 . D. a 3 2 . Câu 27: Cho hình lăng trụ đứng ABC. ABC có đáy là ABC vuông tại A , biết AB = a , AC = 2a và AB = 3a . Thể tích của khối lăng trụ ABC. ABC bằng A. 2 2a 3 . 3 5a 3 . 3 B. C. 5a 3 . D. 2 2a 3 . Câu 28: Cho khối hộp chữ nhật ABCD. A ' B ' C ' D ' có đáy là hình vuông, AC = 2 2a , góc giữa hai mặt phẳng ( C ' BD ) và ( ABCD ) bằng 450 . Thể tích của khối hộp chữ nhật đã cho bằng: A. 4 2a 3 . B. 4 2 3 a . 3 C. 32a 3 . D. 32 3 a . 3 Câu 29: Cho lăng trụ đứng ABC. ABC . Biết rằng góc giữa hai mặt phẳng ( ABC ) và ( ABC ) là 30 , tam giác ABC đều và có diện tích bằng A. 2 3 B. 6. 3 . Thể tích khối lăng trụ ABC. ABC bằng C. 3 3 . 4 3 . 4 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 6 D. Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Câu 30: Cho lăng trụ đứng ABC. ABC . Biết rằng góc giữa hai mặt phẳng ( ABC ) và ( ABC ) là 30 , tam giác ABC đều và diện tích bằng A. 2 3 . 3 . Thể tích khối lăng trụ ABC. ABC bằng B. 6 . C. 3 3 . 4 D. 3 . 4 Câu 31: Cho lăng trụ đứng ABC. ABC có đáy là tam giác ABC vuông tại A , AB = a, AC = 2a . Góc giữa hai mặt phẳng ( ABC ) và ( ABC ) bằng 60 . Thể tích V của khối lăng trụ ABC. ABC theo a . A. V = 2 15 3 a . 5 B. V = 2 15 3 a . 15 C. V = 2 15 3 a . 45 D. V = 6 15 3 a . 45 Câu 32: Cho hình hộp ABCD. ABC D có đáy ABCD là hình thoi có cạnh bằng a và góc ABC = 600 . 2a Cạnh bên AA = ; A cách đều các đỉnh A, B, C . Tính theo a thể tích của khối hộp 3 ABCD. ABC D . A. a3 3 . 2 B. a3 3 . 6 C. 16a 3 3 . D. 8a 3 3 . Câu 33: Cho hình lăng trụ đứng ABC. ABC có đáy là tam giác vuông cân đỉnh A , mặt bên là BCC B hình vuông, khoảng cách giữa AB và CC bằng a . Thể tích khối lăng trụ ABC. ABC là A. 2a 3 . B. 2a 3 . 3 C. a 3 . D. 2a 3 . 2 Câu 34: Cho hình hộp đứng ABCD. ABC D có đáy là hình thoi, góc BAD = 60 đồng thời AA = a . Gọi G là trọng tâm tam giác BCD . Biết rằng khoảng cách từ G đến mặt phẳng ( ABD ) bằng a 21 . Tính thể tích khối hộp ABCD. ABC D theo a . 21 a 2 A. . 6 a 2 C. . 2 a 3 B. . 6 a 3 D. . 2 Câu 35: Cho khối lăng trụ đứng ABC. A ' B ' C ' có đáy ABC là tam giác vuông cân tại A và BC = 2a . Góc giữa đường thẳng A ' B với ( ABC ) bằng 30o . Tính thể tích của khối lăng trụ đã cho? A. 6a 3 . 6 B. 6a 3 . C. 6a 3 . 9 D. 6a 3 3 Câu 36: Cho khối lăng trụ đứng ABC. ABC có đáy ABC là tam giác vuông cân tại A, AB = a . Biết khoảng cách từ A đến mặt phẳng ( ABC ) bằng 3 a . Tính thể tích của khối lăng trụ 3 ABC. ABC . a3 a3 2 a3 3 . C. . D. . 9 2 3 Câu 37: Cho hình hộp đứng ABCD. ABC D có đáy là hình vuông cạnh a , góc giữa mặt phẳng ( DAB ) A. a3 3 . 3 B. và mặt phẳng ( ABBA ) bằng 30 . Thể tích khối hộp ABCD. ABC D bằng 7 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN a3 3 A. . 18 B. a 3 3. a3 3 C. . 3 a3 3 D. . 9 Câu 38: Cho khối hộp chữ nhật ABCD. ABC D có AB = 2a , BC = 3a . Góc giữa hai mặt phẳng ( ABCD ) và ( ABCD ) bằng 45 . Thể tích khối hộp chữ nhật bằng A. 12a 3 . B. 18 2a 3 . C. 18a 3 . D. 6 13a 3 . Câu 39: Cho khối lăng trụ đứng ABC. ABC có đáy là tam giác đều. Mặt phẳng ( ABC ) tạo với đáy một góc 30 và tam giác ABC có diện tích bằng 32 . Thể tích của khối lăng trụ đã cho bằng A. 64 3 . B. 64 3 . 3 C. 128 . D. 128 . 3 Câu 40: Cho khối lăng trụ đứng ABC. A ' B ' C ' có đáy là tam giác vuông tại A ; AC = b; ACB = 60 . Đường thẳng BC ' tạo với mặt phẳng ( AA ' C ' C ) một góc 30 . Tính thể tích của khối lăng trụ đã cho theo b . A. b3 6 . 3 B. 2b3 6 . C. b3 . 6 D. b3 6 . Câu 41: Cho khối hộp đứng ABCD. ABC D có đáy là hình thoi cạnh đáy bằng 2 cm , góc BAD = 30 , góc giữa AC và mặt phẳng đáy bằng 45 . Thể tích khối hôp đã cho bằng A. 4 2 − 3 . B. 2 2 + 3 . C. 2 2 − 3 . D. 4 2 + 3 . Câu 42: Cho khối hộp chữ nhật ABCD. ABC D có đáy là hình vuông. Gọi M là trung điểm của BB , góc giữa hai mặt phẳng ( MAC ) và ( ABC D ) bằng 300 . Thể tích của khối hộp chữ nhật bằng 32a3 3 . Tính độ dài cạnh hình vuông. 3 A. 3a . B. 2 3a . C. 2a . D. 2 2a . Câu 43: Cho lăng trụ đứng ABCD. ABC D có đáy là hình chữ nhật, CD = a, CB = 2a , góc giữa hai mặt phẳng ( C ' BD ) và ( ABCD ) bằng 60 . Thể tích của khối hộp chữ nhật đã cho bằng A. 2a 3 . B. 2 2a 3 . C. 3 2a 3 . D. 3a 3 . Câu 44: Cho lăng trụ tam giác đều ABC. ABC có AA = 2 , góc giữa đường thẳng AB và mặt phẳng ( AAC C ) bằng 45 . Tính thể tích V của lăng trụ ABC. ABC . A. V = 2 3 . B. V = 4 3 . C. V = 3 2 . D. V = 7 2 . Câu 45: Cho hình hộp chữ nhật ABCD. A1 B1C1 D1 có AB = 2 , AD = 4 , cosin của góc giữa AC và DA1 4 . Tính thể tích khối hộp chữ nhật ABCD. A1 B1C1 D1 . 30 24 A. 16 2 . B. . C. 16 . 30 bằng D. 32 2 . Câu 46: Cho hình lăng trụ đứng ABC. ABC có đáy ABC là tam giác đều cạnh a . Khoảng cách từ tâm a O của tam giác ABC đến mặt phẳng ( ABC ) bằng . Thể tích khối lăng trụ bằng 6 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 8 Phan Nhật Linh A. Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia 3a 3 2 . 4 B. 3a 3 2 . 8 C. 3a 3 2 . 28 D. 3a 3 2 16 Câu 47: Cho khối hộp chữ nhật ABCD. ABC D có đáy là hình vuông cạnh a . Khoảng cách từ A đến mặt phẳng ( ABCD ) bằng A. V = 2a . . 3 2a 5 . Tính thể tích V của khối hộp chữ nhật đã cho. 5 2a 3 B. V = .. 3 a3 3 C. V = . 2 D. V = 2a 3 3 . Câu 48: Cho lăng trụ đứng ABC. ABC có AC = a 7, ABC = 30 , AB = AA . Gọi M là trung điểm của BB , khoảng cách giữa hai đường thẳng AM và CC bằng a 3 . Thể tích của khối lăng trụ đứng ABC. ABC là A. 5 3 3 a . 3 B. 25a 3 . 2 C. 25 3a 3 . 6 D. 5 3 3 a 6 Câu 49: Cho hình hộp đứng ABCD. ABC D có cạnh AA = 2 , đáy ABCD là hình thoi với ABC là tam giác đều cạnh bằng 4. Gọi M , N , P lần lượt là trung điểm của BC , C D, DD và Q thuộc cạnh BC sao cho QC = 3QB . Tính thể tích tứ diện MNPQ . A. 3 3 . B. 3 3 . 2 C. 3 . 4 D. 3 . 2 Câu 50: Cho lăng trụ đứng ABC. ABC có đáy là tam giác ABC là tam giác vuông cân tại A , cạnh BC = a . Gọi M là trung điểm của cạnh AA , biết hai mặt phẳng ( MBC ) và ( MBC ) vuông góc với nhau, thể tích khối lăng trụ ABC. ABC bằng A. a3 2 . 8 B. a3 . 4 9 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 C. a3 2 . 24 D. a3 . 8 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Dạng 8: Thể tích khối đa diện đều B Câu 1: VÍ DỤ MINH HỌA Cho hình lăng trụ tam giác đều ABC. ABC có AB = a, góc giữa đường thẳng AC và mặt phẳng ( ABC ) bằng 45. Thể tích khối lăng trụ ABC. ABC bằng a3 3 A. . 12 a3 3 B. . 4 a3 3 C. . 2 a3 3 D. . 6 Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… Câu 2: Cho lăng trụ đều ABC. ABC có cạnh đáy bằng a , AC tạo với mặt phẳng ( ABC ) góc 60 . Tính thể tích của khối lăng trụ ABC. ABC theo a . A. 3a 3 . 4 B. 3a 3 . 12 C. a3 . 4 D. 3a3 . 4 Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… Câu 3: Cho hình lăng trụ tam giác đều ABC. A ' B ' C ' có diện tích xung quanh bằng tổng diện tích hai đáy và bằng 18 3 . Thể tích khối lăng trụ ABC. A ' B ' C ' tính theo đơn vị thể tích bằng A. 18 3 . C. 36 3 . B. 27 . D. 64 . Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… 1 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Câu 4: Cho lăng trụ đứng ABC. ABC có đáy là tam giác đều cạnh a . Mặt phẳng ( ABC ) tạo với mặt phẳng ( ABC ) một góc 60 . Thể tích khối lăng trụ ABC. ABC bằng A. a3 3 . 2 B. 3a3 3 . 4 C. a3 3 . 8 D. 3a3 3 . 8 Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… Câu 5: Lăng trụ tam giác đều có độ dài tất cả các cạnh bằng 3 . Thể tích khối lăng trụ đã cho bằng A. 27 3 . 4 B. 9 3 . 8 C. 9 3 . 2 D. 27 3 . 12 Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… Câu 6: Cho lăng trụ tứ giác đều ABCD. A ' B ' C ' D ' có cạnh đáy bằng a , góc giữa A ' B và mặt phẳng A ' ACC ' bằng 300 . Tính thể tích khối lăng trụ đã cho. A. V = a 3 . B. V = a3 3 . C. V = a 3 2 . Lời giải D. V = 2a 3 . ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… Câu 7: Cho lăng trụ tam giác đều ABC. A ' B ' C ' có cạnh đáy bằng a . Mặt phẳng ( A ' BC ) hợp với mặt phẳng đáy một góc 450 . Tính thể tích khối lăng trụ ABC. A ' B ' C ' . 3a3 A. 8 a3 3 B. 8 a3 3 C. 4 a3 D. 8 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 2 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… Câu 8: Cho hình lăng trụ đều ABC A BC . Biết khoảng cách từ điểm C đến mặt phẳng ( ) ( ) a, góc giữa hai mặt phẳng ABC và BCCB bằng với cos = 1 2 3 ( ABC ) bằng . Tính thể tích khối lăng trụ ABC A BC . A. V = 3a3 2 . 4 B. V = 3a3 2 a3 2 . C. V = . 8 2 Lời giải D. V = 3a3 2 . 2 ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… Câu 9: Cho hình lăng trụ tam giác đều ABC. ABC có cạnh đáy bằng a . Đường thẳng BC tạo với mặt phẳng ( ACC A ) góc thỏa mãn cot = 2 . Thể tích khối lăng trụ ABC. ABC bằng A. 33 3 a . 8 B. 4 11 3 C. a . 3 Lời giải 3 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 11 3 a . 8 D. 2 33 3 a . 3 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… Câu 10: Cho hình lăng trụ tam giác đều ABC. ABC có AB = 2a, đường thẳng AB tạo với mặt phẳng ( BCCB) một góc 30. Tính thể tích V A. V = a3 6 . B. V = của khối lăng trụ đã cho. a3 6 . C. V = 2a3 6 . 3 Lời giải D. V = a3 6 . 2 ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 4 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia C Câu 1: Câu 2: BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Thể tích V khối lập phương cạnh 3a là A. V = 81a 3 . B. V = 9a 3 . Cho khối lăng trụ đứng ABC. ABC có tam giác ABC đều cạnh thể tích V của khối lăng trụ ABC. ABC . 3a3 A. V = . 4 Câu 3: Câu 5: Câu 6: 3a 3 . 4 Câu 9: B. V = a3 . 4 Thể tích khối lập phương cạnh 2a bằng A. 32a 3 . B. 16a 3 . a và độ dài cạnh bên 2a . Tính = 3a 3 . D. V C. V = a 3 . C. 64a 3 . D. V = 3a 3 . D. 8 . D. 8a 3 . Cho khối lập phương có thể tích bằng 64. Cạnh của khối lập phương đã cho bằng B. 4. C. 32. D. 8. Thể tích của một khối lập phương có cạnh bằng 1m là 1 C. V = m3 . D. V = 1m 2 3 Cho khối lăng trụ tứ giác đều có cạnh đáy bằng a , chiều cao bằng 2a . Thể tích khối lăng trụ đã cho bằng 4 2 A. 4a 3 . B. a 3 . C. a 3 . D. 2a 3 . 3 3 Thể tích của khối lập phương cạnh 4a bằng A. 16a 3 . B. 64a 3 . C. 4a 3 . D. a 3 . A. V = 3m. Câu 8: V = 2 3a . 3a3 C. V = . 2 Thể tích khối lập phương có cạnh bằng 2 bằng 8 A. . B. 4 . C. 6 . 3 A. 4 2. Câu 7: B. 3 D. V = 27 a 3 . Cho lăng trụ đều ABC. A ' B ' C ' có cạnh đáy bằng 2a , độ dài cạnh bên bằng a 3 . Thể tích V của khối lăng trụ bằng A. V = Câu 4: C. V = a 3 . B. V = 1m3 . Câu 10: Thể tích khối lập phương có cạnh bằng 3 là A. 36 . B. 9 . C. 27 . D. 81 . Câu 11: Cho khối lăng trụ đứng có chiều cao bằng 3 và đáy là tam giác đều có độ dài cạnh bằng 2 . Tính thể tích khối lăng trụ đã cho A. 3 . B. 3 3 . Câu 12: Thể tích khối lập phương cạnh 3a bằng A. 3a 3 . B. 27a 3 . C. 3. C. a 3 . D. 6 . D. 9a 3 . Câu 13: Cho ( H ) là lăng trụ tam giác đều có tất cả các cạnh bằng nhau, thể tích của ( H ) bằng dài cạnh của khối lăng trụ ( H ) là A. 3 3. B. 3 . 4 5 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 3 C. 1 . D. 16 . 3 3 . Độ 4 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Câu 14: Khối lập phương có cạnh bằng 2a thì có thể tích V là A. V = 4a . 3 B. V = a . 3 Câu 15: Thể tích của khối lập phương cạnh 2 bằng A. 6 . B. 8 . Câu 16: Khối lập phương đơn vị có thể tích bằng 1 A. 3 . B. . 3 C. V = 8a . 8a 3 D. V = . 3 C. 2 . D. 4 . C. 1 . D. 12 . 3 Câu 17: Cho hình lăng trụ tứ giác đều có cạnh đáy bằng a 2 , cạnh bên bằng a 5 . Thể tích của khối lăng trụ đó bằng A. 2a 3 5 . 9 B. a 3 5 . C. 2a 3 5 . D. 2a 3 5 . 3 Câu 18: Cho lăng trụ tam giác đều có độ dài tất cả các cạnh bằng 3a . Thể tích khối lăng trụ đã cho bằng A. 9 3a 3 . 2 B. 9 3a 3 . 4 C. 27 3a 3 . 2 D. 27 3a 3 . 4 Câu 19: Cho khối lăng trụ đều ABC . A ' B ' C ' có cạnh đáy bằng a , cạnh bên bằng a 3 . Thể tích của khối lăng trụ bằng a3 A. . 3 B. 3a 3 . 4 a3 C. . 6 3a 3 D. . 4 Câu 20: Thể tích của khối lập phương cạnh 2a bằng A. a 3 . B. 8a 3 . Câu 21: Thể tích của khối lập phương cạnh 3a bằng A. 3a 3 . B. a 3 . C . a 31 . 4 C. 27a 3 . D. 2a 5 . 5 D. 9a 3 . Câu 22: Thể tích của khối lăng trụ đều có cạnh đáy bằng 2a , cạnh bên bằng a là: A. 8a 3 . B. a 3 3 . C. a3 3 . 3 D. 2a 3 . Câu 23: Cho lăng trụ tam giác đều ABC. ABC có cạnh đáy bằng a . Góc tạo bởi đường thẳng AB và mặt phẳng ( AAC ) bằng 300 . Thể tích khối lăng trụ bằng A. a3 6 . 4 B. a3 3 . 2 C. a3 6 . 12 D. a3 3 . 4 Câu 24: Tính thể tích V của khối lập phương ABCD. ABC D biết AC = 2a 3 . A. V = a 3 . B. V = 24a 3 3 . C. 8a 3 . D. V = 3 3a 3 . Câu 25: Cho hình lăng trụ tam giác đều ABC. ABC có AB = a , góc giữa đường thẳng AC và mặt phẳng ( ABC ) bằng 45 . Thể tích khối lăng trụ ABC. ABC bằng A. a3 3 . 4 B. a3 3 . 6 C. a3 3 . 12 D. a3 3 . 2 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 6 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Câu 26: Cho lăng trụ tam giác đều có độ dài tất cả các cạnh bằng A. 9 . 4 B. 3 . 4 C. 3 . Thể tích khối lăng trụ đã cho bằng 9 . 12 D. 3 . 8 Câu 27: Cho một khối lập phương ABCD. ABC D có đường chéo AC = a 6 có thể tích là A. 2a 3 2 . B. a 3 . C. 6a 3 6 . D. 4a 3 . Câu 28: Thể tích của khối lăng trụ tam giác đều có tất cả các cạnh bằng a . A. V = a3 3 . 2 B. V = a3 3 . 4 C. V = a3 3 . 12 D. V = a3 3 . 6 Câu 29: Tính thể tích V của khối lập phương ABCD. ABC D , biết AC = a 3 A. V = 3 6a 3 . 4 B. V = a 3 . 1 C. V = a 3 . 3 D. V = 3 3a 3 . Câu 30: Cho hình lập phương ABCD. ABC D có AC = 2a 3 . Tính thể tích hình lập phương ABCD. ABC D . 8 A. V = 8a 3 . B. V = 4a 3 . C. V = a 3 . D. V = a 3 . 3 Câu 31: ) Cho khối lăng trụ tam giác đều ABC . ABC có AB = a và AA ' = 2a. Thể tích của khối lăng trụ ABC . ABC bằng A. a3 3 . 2 B. a3 3 . 6 C. a 3 3 . D. a3 3 . 12 Câu 32: Cho khối lăng trụ tam giác đều ABC. ABC , biết AB = a , AB = a 7 . Thể tích V của khối lăng trụ là 3 3 3 a 3 3a 3 a 3 3a3 2 A. V = . B. V = . C. V = . D. V = . 4 4 3 4 Câu 33: Cho lăng trụ tam giác đều ABC . AB C có cạnh bên bằng 2a . Đáy ABC nội tiếp đường tròn bán kính R = a . Tính thể tích khối lăng trụ đã cho. A. 3a 3 3 . 2 B. 3a 3 . C. 3a 3 . 2 D. a3 3 . 2 Câu 34: Cho hình lăng trụ đều ABC. ABC , đáy là tam giác đều cạnh a góc giữa hai mặt phẳng ( ABC ) và ( ABC ) bằng 60 . Thể tích của khối lăng trụ ABC. ABC bằng 3 3a 3 3a 3 3 3a 3 3a 3 . B. . C. . D. . 4 4 8 8 Câu 35: Cho hình lăng trụ lục giác đều ABCDEF . ABC DE F có cạnh đáy bằng a , biết thể tích của A. khối lăng trụ ABCDEF . ABC DE F là V = 3 3a 3 . Tính chiều cao h của khối lăng trụ ABCDEF . ABC DE F . A. h = 2a . B. h = a 3 . C. h = 2a 3 . 3 D. h = a . Câu 36: Cho khối lập phương ABCD. A ' B ' C ' D ' có diện tích mặt chéo ACC ' A ' bằng 2 2a 2 . Thể tích của khối lập phương ABCD. A ' B ' C ' D ' bằng A. 2a 3 . B. 2 2a 3 . 7 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 C. a 3 . D. 8a 3 . CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Câu 37: Cho khối lăng trụ đều ABC. ABC có cạnh đáy bằng 2a . Khoảng cách từ điểm A đến mặt phẳng ( ABC ) bằng a . Thể tích khối lăng trụ đã cho là 3 2a 3 A. . 2 3 2a 3 B. . 8 2a 3 . 2 C. 3 2a 3 D. . 6 Câu 38: Cho hình lập phương ABCD. ABC D có khoảng cách giữa hai đường thẳng AB và BD bằng 2 3a . Thể tích của khối lập phương ABCD. ABC D bằng 3 A. 8a 3 . B. 3 6 3 a . 4 C. 3 3a 3 . Câu 39: Cho hình lăng trụ đều ABC. ABC có cạnh đáy bằng D. a 3 . 2a 3 . Đường thẳng BC tạo với mặt 3 phẳng ( ACC A ) góc thỏa mãn cot = 2 . Thể tích khối lăng trụ ABC. ABC bằng A. 4 a 3 11 . 3 B. 1 a 3 11 . 9 C. 1 a 3 11 . 3 D. 2 a 3 11 . 3 Câu 40: Cho lăng trụ tứ giác đều ABCD. ABC D . Biết khoảng cách và góc giữa hai đường thẳng AC và DC lần lượt là A. a 3 21 . 6 a 21 2 và , cos = . Tính thể tích lăng trụ ABCD. ABC D 7 4 B. a3 7 . 2 C. a 3 15 . 2 D. a 3 3 . Câu 41: Cho hình lăng trụ đều ABC. ABC . Biết cosin góc giữa hai mặt phẳng ( ABC ) và ( BCC B ) bằng 1 2 3 và khoảng cách từ điểm C đến mặt phẳng ( ABC ) bằng a . Thể tích khối lăng trụ ABC. ABC bằng: A. 3a 3 2 . 8 B. a3 2 . 2 C. 3a 3 2 . 4 D. 3a 3 2 . 2 Câu 42: Cho khối bát diện đều có cạnh a . Gọi M , N , P, Q lần lượt là trọng tâm của các tam giác SAB, SBC , SCD, SDA ; gọi M , N , P, Q lần lượt là trọng tâm của các tam giác S AB, S BC , S CD, S DA (như hình vẽ dưới). Thể tích của khối lăng trụ MNPQ.M N PQ là TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 8 Phan Nhật Linh A. Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia 2a 3 . 72 B. 2 2a 3 . 81 C. 2a 3 . 24 D. 2 2a 3 . 27 Câu 43: Cho hình lăng trụ đều ABC. ABC có cạnh đáy a ; biết khoảng cách giữa hai đường thẳng AB và A C bằng A. 3 3a 3 . 8 a 15 . Thể tích của khối lăng trụ ABC. ABC tính theo a bằng: 5 B. 3a 3 . 2 9 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 C. 3a 3 . 8 D. 3a 3 . 4 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Dạng 9: Thể tích khối lăng trụ xiên B Câu 1: VÍ DỤ MINH HỌA Cho hình lăng trụ ABC. A ' B ' C ' có đáy ABC là tam giác vuông cân tại B và AC = 2a . Hình chiếu vuông góc của A ' trên mặt phẳng ( ABC ) là trung điểm H của cạnh AB và AA ' = a 2 . Thể tích của khối lăng trụ đã cho bằng? A. a 3 3. B. 2a 3 2 . C. a3 6 . 2 D. a3 6 . 6 Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… Câu 2: Cho khối lăng trụ ABC. AB C có thể tích bằng 18 ( cm 3 ) . Gọi M , N , P theo thứ tự là trung điểm các cạnh CC , BC , B C . Khi đó thể tích V của khối chóp A.MNP là A. 9 ( cm 3 ) . B. 3 ( cm 3 ) . C. 12 ( cm 3 ) . D. 6 ( cm 3 ) . Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… Câu 3: Cho lăng trụ ABC. ABC có đáy ABC là tam giác vuông tại B và AA = AB = AC . Biết rằng AB = a, BC = a 3 và mặt phẳng ( ABC ) tạo với mặt phẳng đáy một góc 60 . Thể tích khối lăng trụ ABC. ABC bằng? A. 3a 3 . 4 B. 3a 3 2 C. a 3 . Lời giải 1 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 D. a3 4 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… Câu 4: Cho lăng trụ tam giác ABC. ABC có đáy là tam giác đều cạnh a . Hình chiếu vuông góc của A trên mặt phẳng ( ABC ) trùng với trọng tâm tam giác ABC . Biết khoảng cách giữa AA và BC bằng a 3 . Khi đó thể tích khối lăng trụ là 4 a3 3 A. . 12 a3 3 B. . 6 a3 3 C. . 3 a3 3 D. . 24 Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… Câu 5: Cho hình lăng trụ ABC. ABC có đáy là tam giác đều cạnh a . Hình chiếu vuông góc của A xuống mặt phẳng ( ABC ) là trung điểm H của đoạn AB . Mặt bên ( AAC C ) tạo với đáy 1 góc 45 . Tính thể tích khối lăng trụ ABC. ABC . A. 3 3a 3 . 16 B. 3a3 . 8 C. 3a3 . 16 D. 3 3a 3 . 8 Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 2 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Câu 6: Cho hình lăng trụ ABC. ABC có đáy ABC là tam giác đều cạnh a , hình chiếu vuông góc của A trên ( ABC ) là trung điểm của cạnh AB , góc giữa đường thẳng AC với mặt phẳng đáy bằng 60 . Thể tích khối lăng trụ ABC. ABC bằng A. 2a 3 . 4 3 3a 3 B. . 4 C. 3a 3 . 4 3 3a 3 D. . 8 Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… 3 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN C BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Câu 1: Cho khối lăng trụ có thể tích V = 45 và diện tích đáy B = 9 . Chiều cao của khối lăng trụ đã cho bằng A. 20 . B. 10 . C. 15 . D. 5 . Câu 2: Một lăng trụ có diện tích đáy bằng 5 và chiều cao bằng 6 có thể tích bằng. A. 12 . B. 30 . C. 10 . D. 18 . Một khối lăng trụ có diện tích đáy B = 5 và chiều cao h = 6 . Thể tích của khối lăng trụ đó bằng A. 25 . B. 10 . C. 15 . D. 30 . Câu 3: Câu 4: Cho khối lăng trụ có đáy là hình vuông cạnh a và chiều cao bằng 4a . Thể tích của khối lăng trụ đã cho bằng ? 16 3 4 a . A. 4a 3 . B. 16a 3 . C. D. a 3 . 3 3 Câu 5: Cho khối lăng trụ có diện tích đáy B và chiều cao h . Thể tích V của khối lăng trụ đã cho được tính theo công thức nào dưới đây? 1 4 A. V = Bh . B. V = Bh . C. V = 6 Bh . D. V = Bh . 3 3 Câu 6: Cho hình hộp ABCD. ABC D có đáy ABCD là hình chữ nhật tâm O . Hình chiếu vuông góc 3a của A lên ( ABCD ) trùng với O . Biết AB = 2a , BC = a , cạnh bên AA bằng . Thể tích của 2 khối hộp ABCD. ABC D bằng 3 A. 2a . Câu 7: 3 B. 3a . 4a 3 C. . 3 3a 3 D. . 2 Cho lăng trụ ABC. ABC có diện tích tam giác ABC bằng 4, khoảng cách từ A đến BC bằng 3, góc giữa hai mặt phẳng ( ABC ) và ( ABC ) bằng 30 . Thể tích khối lăng lăng trụ ABC. ABC bằng A. 12 . Câu 8: C. 2 . D. 3 3 . Cho khối lăng trụ ABCD. AB C D có đáy là hình thoi cạnh a , BAD = 120 , khoảng cách giữa hai đường thẳng B D và AC bằng 2a . Thể tích của khối lăng trụ đã cho bằng A. Câu 9: B. 6 . 3a 3 . B. 3 3 a . 6 C. 3 3 a . 2 D. 3 3 a . 3 Cho khối lăng trụ tam giác ABC. A ' B ' C ' . Mặt bên ( BCC ' B ') có diện tích bằng 10, khoảng cách từ A ' đến mặt phẳng ( BCC ' B ') bằng 6. Tính thể tích khối lăng trụ đã cho. TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 4 Phan Nhật Linh A. 40 . Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia B. 30 . C. 40 . 3 D. 60 . Câu 10: Cho hình lăng trụ ABC. ABC có đáy là tam giác đều cạnh a , góc giữa cạnh bên và mặt phẳng đáy bằng 30 . Hình chiếu của A xuống mặt phẳng ( ABC ) trùng với trung điểm của BC . Tính thể tích khối lăng trụ ABC. ABC . a3 3 A. . 24 a3 B. . 8 a3 3 C. . 8 a3 3 D. . 4 Câu 11: Một khối lăng trụ tam giác có đáy là tam giác đều cạnh 3, cạnh bên bằng 2 3 và tạo với mặt phẳng đáy một góc 30. Khi đó thể tích khối lăng trụ là? A. 9 . 4 B. 27 3 . 4 C. 27 . 4 D. 9 3 . 4 Câu 12: Cho khối lăng trụ tam giác ABC. ABC có đáy là tam giác đều cạnh a . Độ dài cạnh bên bằng 4 a . Mặt phẳng ( BCC B ) vuông góc với đáy và BBC = 30 . Thể tích khối chóp A.CC B bằng a3 3 A. . 2 a3 3 B. . 12 a3 3 C. . 18 a3 3 D. . 6 Câu 13: Cho khối lăng trụ ABCD. ABC D có đáy ABCD là hình thoi cạnh a , ABC = 60 . Chân đường cao hạ từ B trùng với tâm O của đáy ABCD , góc giữa mặt phẳng ( BBC C ) với đáy bằng 60 . Thể tích khối lăng trụ đã cho bằng A. 3a 3 3 . 8 B. 2a 3 3 . 9 C. 3a 3 2 . 8 D. 3a 3 . 4 Câu 14: Cho khối lăng trụ ABC. ABC có đáy ABC là tam giác vuông tại B và AA = AB = AC . Biết rằng AB = a và BC = a 3 và mặt phẳng ( ABC ) tạo với mặt phẳng đáy một góc bằng 60 . Thể tích khối lăng trụ ABC. ABC bằng 3a 2 A. . 2 3a 2 B. . 2 3a 2 C. . 4 a2 D. . 4 Câu 15: Cho hình lăng trụ ABC. ABC có tất cả các cạnh bằng a , các cạnh bên tạo với đáy góc 60 . Tính thể tích khối lăng trụ ABC. ABC bằng A. a3 3 . 24 B. a3 3 . 8 5 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 C. 3a 3 . 8 D. a3 . 8 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Câu 16: Cho khối lăng trụ ABCD. ABC D có đáy ABCD là hình vuông cạnh a . Hình chiếu của B lên mp ( ABCD ) trùng với giao điểm của AC và BD , biết góc giữa hai mặt phẳng ( ABA ) và ( ABCD ) A. bằng 60 . Tính thể tích khối lăng trụ ABCD. ABC D . a3 3 . 3 B. a3 6 . 6 C. a3 3 . 2 D. a3 6 . 2 Câu 17: Cho hình lăng trụ tam giác ABC. ABC có đáy ABC là tam giác vuông tại B , AB = 3a, AC = 5a , hình chiếu của A xuống mặt phẳng ( ABC ) là trọng tâm tam giác ABC . Biết mặt bên ACC A hợp với mặt đáy ABC một góc 600 , thể tích khối lăng trụ ABC. ABC là A. 24a 3 3 . 5 B. 8a 3 3 . 5 C. 12a 3 3 . 5 D. 6a 3 3 . 5 Câu 18: Cho khối hộp ABCD. ABC D có đáy ABCD là hình thoi cạnh a , ABC = 120 . Hình chiếu vuông góc của D lên ( ABCD ) trùng với giao điểm của AC và BD , góc giữa hai mặt phẳng ( ADDA) A. và ( ABC D ) bằng 45 . Thể tích khối hộp đã cho bằng 3 3 a . 8 B. 1 3 a . 8 C. 3 3 a . 16 D. 3 3 a . 4 Câu 19: Cho lăng trụ ABCD. ABC D có đáy ABCD là hình chữ nhật tâm O và AB = a , AD = a 3 ; AO vuông góc với đáy ( ABCD ) . Cạnh bên AA hợp với mặt đáy ( ABCD ) một góc 45 . Tính theo a thể tích V của khối lăng trụ đã cho A. V = a3 3 . 3 B. V = a3 3 . 6 C. V = a 3 3 . D. V = a3 6 . 2 Câu 20: Cho hình lăng trụ ABCD. A ' B ' C ' D ' có đáy ABCD là hình thoi cạnh 2a , ABC = 600 . Chân đường cao hạ từ B ' trùng với O của đáy ABCD , góc giữa mặt phẳng ( BB ' C ' C ) với đáy bằng 600 . Thể tích lăng trụ bằng A. 16a 3 3 . 9 B. 3a 3 2 . C. 3a 3 3 . D. 6a 3 . Câu 21: Cho hình lăng trụ ABC. ABC cạnh bên có độ dài bằng 4 , BB tạo với đáy góc 600 . Hình chiếu vuông góc của A trên mặt phẳng ( ABC ) trùng với trọng tâm G của tam giác ABC . Biết khoảng cách từ điểm A đến các đường thẳng BB và CC bằng nhau và bằng 3 . Tính thể tích khối lăng trụ ABC. ABC . A. 18 3 B. 9 3 C. 6 3 D. 12 3 Câu 22: Cho lăng trụ ABC. A ' B ' C ' có đáy tam giác ABC vuông tại A , AB = a, BC = 2a , biết hình chiếu của A ' lên mặt phẳng ( ABC ) trùng với trung điểm của cạnh BC . Góc giữa AA ' và mặt phẳng ( ABC ) bằng 600 . Khi đó thể tích của hình trụ ABC. A ' B ' C ' bằng: A. 1 3 a . 2 B. 1 3 a . 6 C. 3 3 a . 2 D. 1 3 a . 3 Câu 23: Cho hình lăng trụ ABC. ABC có đáy là tam giác đều cạnh a . Hình chiếu vuông góc của A TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 6 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia trên mặt phẳng ( ABC ) trùng với trung điểm H của BC . Biết rằng góc giữa AA và mặt phẳng ( ABC ) bằng 60 . Thể tích của khối lăng trụ ABC. ABC bằng A. 3 3 3 a . 8 B. 3 3 3 a . 4 C. 3 3 a . 4 D. 3 3 a . 8 Câu 24: Cho lăng trụ ABC. ABC có đáy ABC là tam giác đều. Điểm M là trung điểm cạnh AB , tam giác MAC đều cạnh 2a 3 và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy. Thể tích khối lăng trụ ABC. ABC là A. 10a 3 3 . B. 4a 3 3 . C. 12a 3 3 . D. 8a 3 3 . Câu 25: Cho lăng trụ ABC. ABC có đáy là tam giác đều cạnh a . Hình chiếu vuông góc của điểm A lên mặt phẳng ( ABC ) trùng với trọng tâm tam giác ABC . Biết khoảng cách giữa hai đường thẳng AA và BC bằng A. a3 3 . 12 a 3 . Khi đó thể tích của khối lăng trụ là 4 B. a3 3 . 6 C. a3 3 . 3 D. a3 3 . 24 Câu 26: Cho hình hộp ABCD. A ' B ' C ' D ' có AB = 3, AD = 4, AA ' = 5 , BAD = DAA ' = A ' AB = 600 . Thể tích khối hộp đã cho là A. 30 2 . B. 60 . C. 30 . D. 60 3 . Câu 27: Cho lăng trụ ABC. ABC có đáy ABC là tam giác vuông cân tại A . Mặt phẳng ( ACC A ) vuông góc đáy, BC = a 2 và C A = C C = CA . Thể tích của khối lăng trụ ABC. ABC là A. 3 3 a . 12 B. 3 3 a . 2 C. 3a 3 . D. 3 3 a . 4 Câu 28: Cho hình lăng trụ ABC. ABC có đáy là tam giác đều cạnh a. Hình chiếu của A lên mặt phẳng ( ABC ) trùng với trung điểm cạnh AB, góc giữa AA và mặt đáy của hình lăng trụ đã cho bằng 60 . Tính thể tích V của khối chóp A.BCC B. a3 A. V = . 4 B. V = a3 . 8 C. V = 3a 3 . 4 D. V = 3a 3 . 8 Câu 29: Cho hình lăng trụ ABC. ABC có AA = AB = AC . Tam giác ABC vuông cân tại A có BC = 2a . Khoảng cách từ A đến mặt phẳng ( BCC B ) là a 3 . Tính thể tích khối lăng trụ đã 3 cho. A. V = a3 2 . 2 B. V = a3 2 . 6 C. V = a3 3 . 6 D. V = a3 3 . 3 Câu 30: Cho khối lăng trụ tam giác ABC. A ' B ' C ' có đáy ABC là tam giác đều. Biết AA ' = AB = a . Các mặt bên ( A ' AB ) và ( A ' AC ) cùng hợp với đáy ( ABC ) 1 góc 600 . Thể tích khối lăng trụ ABC. A ' B ' C ' bằng? A. 3a 3 7 . 28 B. 3a 3 7 . 4 C. 3a 3 . 7 D. a3 7 28 Câu 31: Cho lăng trụ ABC. ABC có đáy là tam giác vuông cân tại B , AC = 2a . Hình chiếu vuông góc 7 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN của A lên mặt phẳng ( ABC ) là điểm H thuộc cạnh AC sao cho AH = ( ABBA) 1 AC . Mặt bên 3 tạo với đáy một góc 60 . Thể tích khối lăng trụ là a3 6 a3 6 a3 a3 A. . B. . C. . D. . 9 3 9 3 Câu 32: Cho hình lăng trụ ABC. ABC có đáy ABC là tam giác đều cạnh là a . Tam giác AAB cân tại A và nằm trong mặt phẳng vuông góc với mặt đáy, mặt bên ( AACC ) tạo với mặt phẳng ( ABC ) một góc 45 A. V = 3a 3 . 32 . Thể tích của khối lăng trụ ABC. ABC là B. V = 3a 3 . 4 C. V = 3a 3 . 8 D. V = 3a 3 . 16 Câu 33: Cho hình lăng trụ ABC. ABC có AA = AB = AC . Tam giác ABC vuông cân tại A có BC = 2a . Hai mặt phẳng ( AABB) và ( ABC ) vuông góc nhau. Tính thể tích khối lăng trụ đã cho. A. V = a3 2 . 2 B. V = a3 2 . 6 C. V = a3 3 . 2 D. V = a3 3 . 6 Câu 34: Cho hình hộp ABCD. A ' B ' C ' D ' , AB = 2a, BC = a, ABC = 600 . Hình chiếu vuông góc của điểm A ' lên mặt phẳng ( ABCD ) là trung điểm O của cạnh AC . Góc giữa hai mặt phẳng ( ABB ' A ') a3 3 A. . 2 và ( ABCD ) bằng 600 . Thể tích của hình hộp đã cho bằng 3a 3 7 B. . 4 3a 3 C. . 2 3a 3 3 D. . 4 Câu 35: Cho hình lăng trụ ABCD. ABC D có đáy ABCD là hình thoi tâm O cạnh a , ABC = 60 . Hình chiếu vuông góc của A lên mặt phẳng ABCD trùng với tâm O . Góc giữa mặt phẳng ( ADDA) và mặt đáy ( ABCD ) bằng 60 . Tính thể tích lăng trụ ABCD. ABC D . A. 3a 3 . 4 B. a3 . 4 C. 3a 3 3 . 8 D. a3 3 . 8 Câu 36: Cho hình lăng trụ ABCD. ABC D có đáy ABCD là hình chữ nhật tâm O có AB = 2a , AC = 4a và AA = AB = AC . Biết hai mặt phẳng ( AAC ) và ( DAC ) tạo với nhau góc 30 . Tính thể tích khối lăng trụ đã cho. A. 6 3a 3 . B. 12 2a 3 . C. 6 2a 3 . D. 12 3a 3 . Câu 37: Cho hình lăng trụ ABCD. ABC D có đáy là hình thang vuông tại A, B ( BC //AD ) , góc giữa hai mặt phẳng ( ABCD ) và ( AABB ) bằng 90 và BC = 12, AD = 16, CD = 5 ,tam giác ABA đều. Thể tích của khối lăng trụ đã cho là A. 126 3. B. 252 . C. 63 3 . D. 410 . Câu 38: Lăng trụ tam giác ABC. ABC có đáy là tam giác đều cạnh a , góc giữa cạnh bên và mặt đáy bằng 30 . Hình chiếu của A lên ( ABC ) là trung điểm I của BC . Thể tích khối lăng trụ là A. a3 3 . 12 B. a3 3 . 6 C. a3 3 . 2 D. a3 3 . 8 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 8 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Câu 39: Cho lăng trụ tam giác ABC. ABC có đáy là tam giác đều cạnh a . Độ dài cạnh bên bằng 4a . Mặt phẳng ( BCC B ) vuông góc với đáy và góc giữa hai đường thẳng AA ' và BC bằng 300 . Thể tích khối lăng trụ đã cho là A. 3a 3 . 9 B. 3a 3 . 3 C. 3a 3 . 6 D. 3a 3 . 2 Câu 40: Cho hình lăng trụ ABCD. ABC D có ABCD là hình chữ nhật. Tính thể tích khối lăng trụ đã cho biết AA = AB = AD và AB = a, AD = a 3, AA = 2a A. 3a 3 . B. a 3 . C. a 3 3 . D. 3a 3 3 . Câu 41: Cho hình lăng trụ ABC. ABC có đáy là tam giác đều cạnh a . Hình chiếu vuông góc của điểm A lên mặt phẳng ( ABC ) trùng với trọng tâm tam giác ABC . Biết khoảng cách giữa hai đường thẳng AA và BC bằng a 3 . Tính theo a thể tích V của khối lăng trụ ABC. ABC . 4 a3 3 a3 3 a3 3 a3 3 . B. V = . C. V = . D. V = . 6 12 3 24 Câu 42: Cho hình lăng trụ tứ giác đều ABCD. ABC D có đáy là hình vuông; khoảng cách và góc giữa A. V = hai đường thẳng AC và DC lần lượt bằng 3 7a 2 và với cos = . Thể tích khối lăng trụ 7 4 đã cho bằng A. 3a 3 . B. 9a 3 . 9 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 C. 3 3a 3 . D. 3a 3 . Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Dạng 10: Tỷ số thể tích khối lăng trụ B Câu 1: VÍ DỤ MINH HỌA Cho khối lăng trụ tam giác ABC. ABC có thể tích 2 1 A. V . B. V . C. 3 3 Lời giải V . Thể tích của khối chóp B. ACC A bằng 1 3 D. V . V. 2 4 ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… Câu 2: Cho hình hộp ABCD. ABC D . Tính tỷ số thể tích của khối tứ diện BDAC và khối hộp ABCD. ABC D . 1 2 1 2 A. . B. . C. . D. . 5 3 3 5 Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… Câu 3: Cho hình hộp ABCD. ABC D , gọi M , N , P lần lượt là trung điểm của các đoạn thẳng AB, AD, BC . Tỷ số thể tích của khối MNPD và khối hộp ABCD. ABC D bằng A. 1 . 6 B. 1 . 8 1 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 C. 1 . 24 D. 1 . 12 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… Câu 4: Cho khối hộp ABCD. A ' B ' C ' D ' có thể tích bằng V . Thể tích của khối tứ diện A ' BC ' D bằng V V V V A. . B. . C. . D. . 2 6 3 4 Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 2 Phan Nhật Linh C Câu 1: BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Cho khối lăng trụ ABC. ABC có thể tích V và M là trung điểm của cạnh AA , thể tích khối chóp M . ABC là A. Câu 2: Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia V . 6 B. V . 4 C. V . 2 D. V . 3 Cho lăng trụ ABC. ABC biết diện tích mặt bên ( ABBA ) bằng 15 , khoảng cách từ C đến mặt phẳng ( ABBA ) bằng 6 . Thể tích của khối lăng trụ ABC. ABC bằng A. 60 . B. 45 . C. 90 . D. 30 . Câu 3: Cho lăng trụ ABC. ABC , gọi M , N lần lượt là trung điểm của cạnh AA và BC . Biết khối tứ diện AMNB có thể tích là 3a 3 . Tính thể tích lăng trụ ABC. ABC . A. 9a 3 . B. 12a 3 . C. 36a 3 . D. 18a 3 . Câu 4: Câu 5: Cho khối lăng trụ tam giác ABC. ABC . Biết thể tích của khối chóp A. ABC bằng V . Thể tích khối lăng trụ ABC. ABC là V 3V 2V . . A. . B. C. D. 3V . 3 2 3 Cho hình lăng trụ ABC. ABC có thể tích bằng V . Gọi M là trung điểm cạnh BB , điểm N V thuộc cạnh CC sao cho CN = 2C N . Khối chóp A.BCNM có thể tích là V1 . Tính 1 . V 1 7 7 5 A. . B. . C. . D. . 3 18 12 18 Câu 6: Cho khối hộp ABCD. ABC D có thể tích bằng 1 . Thể tích của khối tứ diện ABC C bằng A. 2 . 3 B. 1 . 3 C. 1 . 2 D. 1 . 6 Câu 7: Cho khối lăng trụ tam giác ABC. ABC có thể tích là V . Gọi M là trung điểm cạnh AA . Khi đó thể tích khối chóp M .BCC B là V 2V V V A. . B. . C. . D. . 2 3 3 6 Câu 8: Cho hình hộp ABCD. ABC D có O = AC BD . Với thể tích khối chóp A. AOD là a 3 thì thể tích khối hộp ABCD. ABC D là A. 6a 3 . B. 12a 3 . 3 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 C. 3a 3 . D. 4a 3 . CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Câu 9: Cho hình lăng trụ đứng ABC . A ' B ' C ' . Gọi I là trung điểm BC. Tính tỉ số thể tích khối tứ diện A’ABI và thể tích khối lăng trụ đã cho. A. 1 . 4 B. 1 . 12 C. 1 . 6 D. 1 . 3 Câu 10: Cho khối lăng trụ tam giác ABC. ABC có thể tích V . Gọi M là trung điểm của AA , N là trung điểm AM , P nằm trên BB sao cho BP = 4 BP . Gọi thể tích khối đa diện MNBCC P là V V1 . Tỉ số 1 bằng V 41 37 41 2 A. . B. . C. . D. . 60 49 57 3 Câu 11: Cho lăng trụ ABC. A ' B ' C ' có thể tích là V . M , N , P là các điểm lần lượt nằm trên các cạnh AA ', BB ', CC ' sao cho AM 1 BN CP = , = x, = y . Biết thể tích khối đa diện ABC.MNP bằng AA ' 3 BB ' CC ' 2V . Giá trị lớn nhất của xy bằng: 3 17 25 A. . B. . 21 36 C. 5 . 24 D. 9 . 16 Câu 12: Cho lăng trụ ABC. A ' B ' C ' . Gọi M , N lần lượt là trung điểm của BB ' và CC ' . Tỉ số thể tích VABCMN là VABC . A ' B 'C ' A. 1 . 6 B. 1 . 3 C. 1 . 2 D. 2 . 3 Câu 13: Cho hình lăng trụ tam giác ABC. ABC có thể tích là V và độ dài cạnh bên AA = 6 đơn vị. Cho điểm A1 thuộc cạnh AA sao cho AA1 = 2 . Các điểm B1 , C1 lần lượt thuộc cạnh BB , CC sao cho BB1 = x, CC1 = y , ở đó x, y là các số thực dương thỏa mãn xy = 12. Biết rằng thể tích của 1 V . Giá trị của x − y bằng 2 A. 3 . B. 4 . C. 1 . D. 0 . Câu 14: Cho hình lập phương ABCD. A ' B ' C ' D ' . Gọi M là điểm thuộc đoạn CC ' thỏa mãn CC ' = 4CM . Mặt phẳng ( AB ' M ) chia khối lập phương thành hai phần có thể tích V1 và V2 . khối đa diện ABC. A1 B1C1 bằng Gọi V2 là phần có chứa điểm B . Tính tỉ số k = A. 32 . 25 B. 7 . 16 V1 . V2 C. 25 . 7 D. 7 . 32 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 4 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Câu 15: Cho hình lăng trụ ABC. ABC V . Gọi M , N , P lần lượt là các điểm thuộc các cạnh AA , BB , CC sao cho AM = 2 MA , NB ũ = 2 NB , PC = PC . Gọi V1 , V2 lần lượt là thể tích của hai khối V đa diện ABCMNP và ABCăMNP . Tính tỉ số n V1 . V2 V A. 1 = 2 . V2 V V 1 V 2 B. B1 = 1 . C. 1 = . D. 1 = . Vắ2 V2 2 V2 3 c . ABC có thể tích V . Gọi M , N , P lần lượt là trung điểm của Câu 16: Cho khối lăng trụ tam giác ABC các cạnh AB; BC ; CC . Mặt phẳng ( MNP ) chia khối lăng trụ đã cho thành 2 phần, phần chứa điểm B có thể tích là V1 . Tỉ số A. 61 . 144 B. V1 bằng V 37 . 144 C. 49 . 144 D. 25 . 144 Câu 17: Cho hình lập phương ABCD. A ' B ' C ' D ' . Gọi M , N lần lượt là trung điểm B ' A ' và B ' B . Mặt phẳng ( P ) đi qua MN và tạo với mặt phẳng ( ABB ' A ') một góc sao cho tan = 2 . Biết ( P) cắt các cạnh DD ' và DC . Khi đó mặt phẳng ( P ) chia khối lập phương thành hai phần, gọi thể tích phần chứa điểm A là V1 và phần còn lại có thể tích V2 . Tỉ số A. V1 = 1. V2 B. V1 = 2. V2 C. V1 1 = . V2 3 V1 là V2 D. V1 1 = . V2 2 Câu 18: Cho khối hộp ABCD. A ' B ' C ' D ' , điểm M thuộc cạnh CC ' sao cho CC ' = 3CM . Mặt phẳng ( AB ' M ) chia khối hộp thành hai khối đa diện. thể tích khối đa diện chứa đỉnh B . Tính tỉ số A. 13 . 41 B. 41 . 108 V1 là thể tích khối đa diện chứa đỉnh A ' , V2 là V1 ? V2 C. 13 . 8 D. 41 . 13 Câu 19: Cho lăng trụ ABCD. ABC D có ABCD là hình thang đáy AB, CD sao cho AB = 2CD . Gọi AM 3 DN 4 = ; = , mặt phẳng ( BMN ) chia khối MA 4 ND 3 lăng trụ thành hai khối đa diện, gọi V1 là thể tích của khối đa diện có chứa đỉnh A;V2 là thể tích M , N lần lượt thuộc cạnh AA, DD sao cho khối đa diện còn lại. Biết A. 167 . V1 a = . Giá trị của biểu thức a + 2b bằng V2 b B. 211 . C. 293 . D. 208 . Câu 20: Cho hình hộp ABCD .ABC D có thể tích bằng V . Điểm M là trung điểm cạnh CC . Mặt phẳng ( P ) chứa AM cắt các cạnh BB, DD lần lượt tại N , P chia khối hộp thành hai phần. Thể tích phần chứa đỉnh C bằng V V A. . B. . 2 3 C. V . 6 D. V . 4 Câu 21: Cho lăng trụ ABC. ABC có thể tích bằng V . Gọi M , N , P lần lượt là các điểm thuộc AA , 5 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN BB , AC sao cho AM BN C P 1 = = = . Gọi Q là trung điểm BC . Thể tích khối tứ diện AM BN AP 2 MNPQ bằng A. 2 V. 9 B. 1 V. 3 C. 2 V. 7 D. 2 V. 3 Câu 22: Cho hình hộp ABCD ABC D có đáy ABCD là hình thoi tâm O , cạnh bằng a và BAC = 60 . Gọi I , J lần lượt là tâm của các mặt bên ABBA, CDDC . Biết AI = a 7 , AA = 2a và góc 2 giữa hai mặt phẳng ( ABBA ) , ( ABC D ) bằng 60 . Tính theo a thể tích khối tứ diện AOIJ . A. 3 3a 3 . 64 B. 3a 3 . 48 C. 3a 3 . 32 D. 3a 3 . 192 1 Câu 23: Cho lăng trụ ABC . A ' B ' C '. Điểm M thỏa mãn BM = − .BA , D là trung điểm của BB ' và 2 E là trung điểm của AC . Mặt phẳng ( MDE ) chia khối lăng trụ ABC . A ' B ' C ' thành hai khối đa diện có thể tích là V1 , V2 ( V1 là thể tích khối đa diện chứa đỉnh A ). Biết tỉ số các số nguyên dương và A. 2a + b = 193 . a là phân số tối giản), tính 2a + b . b B. 2a + b = 144 . C. 2a + b = 187 . V1 a = ( a, b là V2 b D. 2a + b = 239 . Câu 24: Cho hình lập phương ABCD. A ' B ' C ' D ' . Gọi M là một điểm trên cạnh BC sao cho BM = 2 MC , E là giao điểm của AM và CD , F là giao điểm của DM và BE . Mặt phẳng ( ) đi qua trung điểm của A ' D ' và vuông góc với CF chia khối lập phương ra thành hai phần có thể tích là V1 , V2 , (V1 V2 ) . Đặt giản. Giá trị a − b bằng A. −7 . B. −11 . a V1 a tối = với a, b là các số nguyên dương và phân số b V2 b C. −10 . D. −5 . Câu 25: Cho khối lăng trụ tam giác ABC. ABC có thể tích là V . Gọi I , J lần lượt là trung điểm của hai cạnh AA và BB . Khi đó thể tích khối đa diện ABCIJC bằng 2 3 3 4 A. V . B. V . C. V . D. V . 3 5 4 5 Câu 26: Cho hình lăng trụ ABC. ABC . Gọi M , N lần lượt là trung điểm của CC và BB . Tính tỉ số VABCMN . VABC . ABC A. 1 . 2 B. 2 . 3 C. 1 . 3 D. 1 . 6 Câu 27: Cho hình lăng trụ tam giác ABC. ABC có thể tích là V . Gọi M là trung điểm AA và N là trung điểm của AB . Mặt phẳng ( MNC ) chia lăng trụ thành hai phần trong đó phần chứa đỉnh A có thể tích V . Thể tích của khối V theo V là 11 1 13 A. V = V . B. V = V . C. V = V . 25 5 36 5 D. V = V . 7 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 6 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Câu 28: Cho hình lăng trụ ABC. AB ' C có thể tích V . Gọi M là điểm nằm trên cạnh BB sao cho 2 MB = 3MB , điểm N nằm trên cạnh AA sao cho 4AN = NA , điểm P nằm trên cạnh CC sao cho 3CP = PC . Các đường thẳng NM , PM lần lượt cắt các cạnh AB và C B lần lượt tại H , K . Hãy tính theo V thể tích của khối tứ diện MB HK ? 16V 6V 4V 2V A. . B. . C. . D. . 105 35 15 7 Câu 29: Cho hình lăng trụ ABC. ABC có A. ABC là hình chóp tam giác đều, cạnh đáy AB = 1 , cạnh bên AA = 2 . Tính thể tích khối chóp A.BBC C . 11 2 6 2 3 15 B. C. D. . . . . 6 3 3 3 Câu 30: Cho khối lăng trụ ABC. A ' B ' C ' có P là trọng tâm tam giác A ' B ' C ' và Q là trung điểm của A. BC. Gọi V1 , V2 lần lượt là thể tích hai khối tứ diện B ' PAQ và A ' ABC . Tính tỉ số A. 1 . 3 Câu 31: Cho hình lập phương B. 2 . 3 C. 1 . 6 D. V1 . V2 1 . 2 ABCD. ABC D , gọi I là trung điểm của BB . Mặt phẳng ( DIC ) chia khối lập phương thành 2 phần. Tính tỷ số thể tích phần bé chia phần lớn. 7 1 1 1 A. . B. . C. . D. . 17 3 2 7 Câu 32: Cho lăng trụ tam giác ABC. ABC . M , N lần lượt là trung điểm AB, AC ; P thuộc đoạn CC CP = x. Tìm x để mặt phẳng ( MNP ) chia khối lăng trụ thành hai khối đa diện có tỉ lệ CC 1 thể tích là . 2 8 5 4 5 A. . B. . C. . D. . 5 8 5 4 sao cho Câu 33: Cho khối hộp ABCD. ABC D có thể tích V . Gọi M , N , P lần lượt là trung điểm của AB , V BC DD . Gọi thể tích khối tứ diện CMNP là V . Khi đó thể tích bằng: V 1 3 1 3 A. . B. . C. . D. . 64 64 16 16 Câu 34: Cho lăng trụ tam giác đều ABC. A ' B ' C ' . Trên tia đối của tia B ' A ' lấy điểm M sao cho 1 B ' M = B ' A ' . Gọi N , P lần lượt là trung điểm của A ' C ', BB ' . Mặt phẳng ( MNP ) chia khối 2 trụ ABC. A ' B ' C ' thành hai khối đa diện, trong đó khối đa diện có chứa đỉnh A ' có thể tích V1 và khối đa diện chứa đỉnh C ' có thể tích V2 . Tỉ số A. 95 . 144 B. 97 . 59 7 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 V1 bằng V2 C. 49 . 144 D. 49 . 95 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Dạng 11: Góc, khoảng cách liên quan đến thể tích khối đa diện B Câu 1: VÍ DỤ MINH HỌA Cho hình lăng trụ tứ giác ABCD. ABC D có đáy ABCD là hình vuông cạnh a và thể tích bằng 3a 3 . Tính chiều cao h của lăng trụ đã cho. A. h = a . B. h = 9a . C. h = a . 3 D. h = 3a . Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… Câu 2: Cho khối chóp đều S . ABC có cạnh đáy bằng a . Gọi M là trung điểm SA . Biết thể tích khối a3 chóp bằng , khoảng cách từ điểm M đến mặt phẳng ( ABC ) bằng 2 A. a 3 . B. 3a . C. a 3 . 3 D. 2a 3 . Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… Câu 3: Lăng trụ ABC. ABC có đáy ABC là tam giác vuông cân tại A , AB = a , biết thể tích của lăng trụ ABC. ABC là V = A. h = 3a . 8 4a 3 . Tính khoảng cách h giữa AB và BC . 3 2a 8a B. h = . C. h = . 3 3 Lời giải D. h = a . 3 ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… 1 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Câu 4: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh 2a. Tam giác SAB cân tại S và ( SAB ) vuông góc với ( ABCD ) . Giả sử thể tích của khối chóp S . ABCD bằng góc giữa đường thẳng SC và mặt phẳng ( ABCD ) . Mệnh đề nào sau đây đúng? A. cos = 15 . 5 B. cos = 6 30 C. cos = . . 6 6 Lời giải 4a 3 . Gọi là 3 D. cos = 3 5 . 5 ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… Câu 5: Cho hình chóp SABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh bằng a . Hình chiếu vuông góc của đỉnh S lên đáy ( ABCD ) là trọng tâm tam giác ACD và góc tạo bởi SB với đáy ( ABCD ) bằng 30o . Thể tích khối chóp SABD bằng A. a3 6 . 27 B. 2a 3 6 . 27 C. a3 . 9 D. a3 3 . 6 Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 2 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Câu 6: Cho hình chóp S . ABC có SA, SB, SC đôi một vuông góc với nhau và SA = a , SB = 2a , SC = 3a . Gọi M , N , P lần lượt là trung điểm của AB, BC , CA . Khoảng cách từ M đến mặt phẳng ( SNP ) . A. a 13 . 2 B. a 15 . 2 C. 6a . 7 D. a 13 . 2 Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… Câu 7: Cho hình hộp ABCD. ABC D có tất cả các cạnh đều bằng a và BAA = DAA = BAD = 600. Gọi G là trọng tâm của tam giác ABC . Khoảng cách từ G đến mặt phẳng ( DAC ) bằng A. a 22 . 66 B. 4a 11 . 11 C. 2a 11 . 11 D. a 22 . 11 Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… Câu 8: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a , SA vuông góc với đáy. Biết thể tích khối chóp S . ABCD bằng A. a . 2 B. a3 3 . Khoảng cách từ D đến mặt phẳng ( SBC ) bằng 3 a 3 . 2 C. a 2 . 2 D. 2a 39 . 13 Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… 3 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… Câu 9: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình thoi tâm O , AC = 2a , BD = 2 3a , SO ⊥ ( ABCD ) . Biết khoảng cách từ O đến mặt phẳng ( SBC ) bằng a 3 . Tính thể tích của 4 khối chóp S . ABCD theo a . a3 3 A. . 3 a3 3 B. . 6 a3 3 C. . 12 a3 3 D. . 4 Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… Câu 10: Cho hình chóp tam giác SABC có đáy là tam giác đều cạnh 6 . Biết khoảng cách từ B đến mặt phẳng ( SAC ) bằng 3 ; khoảng cách giữa hai đường thẳng SB và AC bằng 2 . Khoảng cách từ điểm S đến mặt phẳng ( ABC ) nằm trong khoảng nào dưới đây? 5 11 A. ; . 4 8 11 3 B. ; . 8 2 7 5 C. ; . 8 4 3 13 D. ; . 2 8 Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 4 Phan Nhật Linh C Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Câu 1: Thể tích của khối chóp tam giác bằng 6 , biết diện tích đáy bằng 2 . Chiều cao của khối chóp bằng A. 18 . B. 1 . C. 3 . D. 9 . Câu 2: Cho hình chóp có thể tích V = 36 cm3 và diện tích đáy B = 6 cm2 . Chiều cao của khối chóp là A. h = 72cm . Câu 3: B. h = 18cm . D. h = C. h = 6cm . Cho khối lăng trụ ( H ) có diện tích đáy bằng 4, thể tích bằng 1 cm . 2 4 . Tính chiều cao h của khối lăng 3 trụ. A. h = 1 . 1 B. h = . 3 C. h = 3 . D. h = 9 . Câu 4: Cho khối chóp có thể tích V = 32 và đáy là hình vuông có cạnh bằng 4 . Chiều cao của khối chóp đã cho bằng A. 8 . B. 2 . C. 4 . D. 6 . Câu 5: Khối chóp có thể tích bằng 144 và diện tích đáy bằng 12 thì chiều cao của nó bằng A. 24 . B. 4 . C. 12 . D. 36 . Câu 6: Cho hình lăng trụ lục giác đều ABCDEF . ABC DE F có cạnh đáy bằng a , biết thể tích của khối lăng trụ ABCDEF . ABC DE F là V = 3 3a3 . Tính chiều cao h của khối lăng trụ lục giác đều đó. A. h = a 3 . B. h = 2a . C. h = 2a 3 . 3 D. h = a . Câu 7: Cho khối chóp tam giác đều. Nếu tăng cạnh đáy lên hai lần và giảm chiều cao đi bốn lần thì thể tích khối chóp đó sẽ A. Không thay đổi. B. Giảm đi hai lần. C. Tăng lên hai lần. D. Giảm đi ba lần. Câu 8: Một hình lập phương có thể tích bằng 3 3a 3 thì cạnh của khối lập phương đó bằng A. a 3 . Câu 9: B. 3a . C. 3a 3 . D. a 3 . 3 Khối lăng trụ có diện tích đáy bằng 20cm 2 và thể tích bằng 60cm 2 thì chiều cao bằng A. 30cm . B. 3cm . C. 9cm . D. 1cm . Câu 10: Khối chóp có chiều cao bằng 7cm và thể tích bằng 28cm3 thì diện tích đáy bằng A. 12cm 2 . B. 36cm 2 . C. 4cm 2 . D. 15cm 2 . Câu 11: Cho hình lăng trụ tam giác ABC. ABC có các cạnh bên hợp với đáy những góc bằng 600 , đáy ABC là tam giác đều cạnh a và A cách đều A, B, C . Tính khoảng cách giữa hai đáy của hình lăng trụ. A. a . B. a 2 . 5 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 C. a 3 . 2 D. 2a . 3 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Câu 12: Cho khối chóp tam giác S . ABC có BC khối chóp đó bằng A. a 3 . a và tam giác ABC vuông cân tại B . Biết thể tích 3a 3 . Khoảng cách từ S đến mặt phẳng ABC là 6 B. a 3 . 3 C. a 3 . 2 D. 3a . Câu 13: Cho tứ diện đều cạnh a. Tính độ dài đường cao h của tứ diện đều. A. h = a 6 . 3 B. h = a 6 . 2 C. h = a 3 . 2 D. h = a 3 . 3 Câu 14: Cho hình chóp S . ABCD có ABCD là hình thang vuông tại A và D , AB = AD = a , CD = 2a . Hình chiếu của S lên mặt phẳng ( ABCD ) trùng với trung điểm của BD . Biết thể a3 tích tứ diện SBCD bằng . Tính khoảng cách từ A đến mặt phẳng ( SBC ) . 6 A. a 3 . 2 B. a 2 . 6 C. a 3 . 6 D. a 6 . 4 Câu 15: Cho hình lập phương ABCD. ABC D . Khoảng cách từ điểm A đến mặt phẳng ( ABD ) là A. d ( A, ( ABD ) ) = 3VABCD. ABC D . S ABD B. d ( A, ( ABD ) ) = VABCD. ABC D . S ABD C. d ( A, ( ABD ) ) = VABCD. ABC D . 3S ABD D. d ( A, ( ABD ) ) = VABCD. ABC D . 2S ABD Câu 16: Cho khối chóp có đáy là tam giác đều cạnh a và có thể tích là V = a 3 3 . Chiều cao h của khối chóp đã cho bằng A. h = 10a . B. h =12 3a . C. h =10 3a . D. h = 12a . Câu 17: Cho hình tứ diện ABCD có AB = a, CD = a 3, góc giữa hai đường thẳng AB, CD bằng 600 , thể tích của khối tứ diện ABCD là a 3 . Tính khoảng cách giữa hai đường thẳng AB, CD. A. 2a . 3 B. 2a . C. 3a . D. 4a . Câu 18: Cho khối chóp tứ giác có thể tích V = 2a 3 đáy là hình vuông có cạnh bằng a . Tính chiều cao , khối chóp. A. 2a . B. 6a . C. 3a . D. a . Câu 19: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a , SA = 3a 2 và SA vuông góc với mặt phẳng ( ABCD ) . Tính tan góc tạo bởi đường thẳng SC và mặt phẳng ( SAD ) ? A. 19 . 19 B. 3 . C. 1 . 3 D. 19 . Câu 20: Cho khối lăng trụ tam giác đều ABC. A ' B ' C ' có cạnh đáy bằng 2a , chiều cao bằng a . Tính số đo góc tạo bởi hai mặt phẳng ( AB ' C ' ) và ( ABC ) ? 0 A. 45 . B. 600 . C. 300 . 0 D. 26 33' . TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 6 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Câu 21: Một khối trụ có thể tích bằng 16 . Nếu chiều cao khối trụ tăng lên hai lần và giữ nguyên bán kính đáy thì được khối trụ mới có diện tích xung quanh bằng 16 . Bán kính đáy của khối trụ ban đầu là A. r = 1 . B. r = 4 . C. r = 3 . D. r = 8 . Câu 22: Cho hình chóp tứ giác đều S . ABCD có đáy là hình vuông cạnh a . Gọi M là trung điểm của SD . Khoảng cách từ M đến mặt phẳng ( SAC ) bằng A. a 2 . 2 B. a . 4 C. a 2 . 4 D. a . 2 Câu 23: Cho hình chóp S . ABCD có đáy là hình thang vuông tại A và D , AB = AD = a , CD = 2a . Hình chiếu của đỉnh S lên mặt ( ABCD ) trùng với trung điểm của BD . Biết thể tích khối chóp S . ABCD bằng A. 2a 3 . Khoảng cách từ điểm A đến mặt phẳng ( SBC ) bằng 2 5a . 2 B. 5a . 5 C. 10a . 5 D. Câu 24: Cho hình chóp tứ giác đều S . ABCD có cạnh đáy bằng a và thể tích bằng mặt bên và mặt đáy của hình chóp S . ABCD . A. 30 B. 45 C. 60 10a . 2 a3 . Tính góc giữa 2 3 D. 75 Câu 25: Cho hình chóp tứ giác đều S . ABCD , O là giao điểm của AC và BD . Biết mặt bên của hình chóp là tam giác đều và khoảng cách từ O đến mặt bên là a . Tính thể tích khối chóp S . ABCD theo a . A. 2a 3 3 . B. 4a 3 3 . C. 6a 3 3 . D. 8a 3 3 . Câu 26: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình thoi và thể tích bằng 2 . Gọi M , N lần lượt là SM SN = = k . Mặt phẳng ( AMN ) cắt cạnh SC tại Q SB SD 2 . Tìm giá trị của k để thể tích khối chóp S . AMNQ bằng 3 các điểm nằm trên SB và SD sao cho A. k = 2 . 3 1 B. k = . 8 C. k = 1 . 4 D. k = 2 . 4 Câu 27: Cho lăng trụ ABC .A B C có đáy là tam giác đều cạnh a , hình chiếu vuông góc của điểm A lên mặt phẳng ABC trùng với trung điểm của đường trung tuyến AM trong thể tích lăng trụ bằng 3a 3 . Tính khoảng cách giữa đường thẳng AA và BC . 16 A. d AA , BC a 3 4 B. d AA , BC a 3 8 C. d AA , BC a 6 4 D. d AA , BC a 6 2 7 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 ABC , biết CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Câu 28: Cho hình chóp S . ABC , có SA = SB = SC , đáy là tam giác đều cạnh a . Biết thể tích khối chóp S . ABC bằng A. a3 3 . Khoảng cách giữa hai đường thẳng SA và BC bằng 3 4a . 7 B. 3 13a . 13 C. 6a . 7 D. a 3 . 4 Câu 29: Cho khối chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình thoi cạnh a , ABC = 600 , SA vuông góc với đáy và khoảng cách từ A đến mặt phẳng ( SBC ) bằng a 2 . Thể tích của khối chóp S . ABCD 2 bằng A. 2 3 a . 4 B. 3 3 a . 6 C. 6 3 a . 6 D. a3 . 3 Câu 30: Cho hình chóp S . ABCD có đáy là hình thang vuông tại A và B , AB = BC , AD = 2 AB . Biết SA vuông góc với mặt phẳng đáy, SA = 2a và thể tích khối chóp S . ABCD bằng 3a 3 . Gọi là góc giữa hai mặt phẳng ( SCD ) và ( ABCD ) , tính tan . A. tan = 6 . 2 1 B. tan = . 3 C. tan = 6 . 3 D. tan = 2 . 3 Câu 31: Cho hình chóp S . ABC , có SA = SB = SC , đáy là tam giác đều cạnh a . Biết thể tích khối chóp S . ABC bằng A. 4a . 7 a3 3 . Khoảng cách giữa hai đường thẳng SA và BC bằng 3 B. 3 13a . 13 C. 6a . 7 D. a 3 . 4 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 8 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Dạng 12: Cực trị khối đa diện B Câu 1: VÍ DỤ MINH HỌA Cho tứ diện ABCD có ABC và ABD là các tam giác đều cạnh bằng a không đổi. Độ dài CD thay đổi. Tính giá trị lớn nhất đạt được của thể tích khối tứ diện ABCD . a3 A. . 8 a3 3 C. . 8 a3 2 B. . 12 a3 3 D. . 12 Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… Câu 2: Cho một hình lập phương ( H ) và một hình lăng trụ tam giác đều ( L ) có tổng độ dài các cạnh bằng nhau. Tỷ lệ thể tích khối lăng trụ ( L ) và khối lập phương ( H ) tương ứng có giá trị lớn nhất bằng A. 16 3 . 27 B. 17 3 . 24 C. 32 . 27 D. 8 3 . 9 Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… 1 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Câu 3: Cho hình chóp tứ giác đều S . ABCD có các cạnh bên bằng phẳng đáy là 4a 3 7 A. . 49 a , góc tạo bởi mặt phẳng bên và mặt với 0; . Thể tích khối chóp S . ABCD đạt giá trị lớn nhất là 2 4a 3 3 B. . 27 2a 3 3 C. . 9 4a 3 15 D. . 75 Lời giải ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………… TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 2 Phan Nhật Linh C Câu 1: Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật AB = a 3, SA = SB = SC = SD = 2a .Giá trị lớn nhất của thể tích khối chóp S . ABCD bằng: A. 13 3 a . 12 B. 13 2 3 a . 12 C. 13 6 3 a . 12 D. 13 3 3 a . 12 Câu 2: Cho hình chóp đều S . ABCD có cạnh bên bằng a , góc hợp bởi đường cao SH của hình chóp và mặt bên bằng . Tìm để thể tích S . ABCD là lớn nhất. A. 30 . B. 60 . C. 45 . D. 75 . Câu 3: Cho khối chóp S . ABCD , có đáy là hình chữ nhật cạnh AB = 2a 5 và tất cả các cạnh bên của hình chóp bằng 5a . Thể tích lớn nhất của khối chóp đã cho bằng A. Câu 4: 20a 3 5 . 3 B. 8a 3 . 3 C. 40 5a 3 . 3 D. 15 5a 3 . Cho khối chóp S . ABCD có đáy là hình bình hành, một cạnh của hình bình hành bằng a và các cạnh bên đều bằng a 2 . Thể tích của khối chóp có giá trị lớn nhất là A. Câu 5: 7a3 . 12 B. 8a 3 . C. 2 6 a3 . 3 D. 2 6a 3 . Cho khối chóp tứ giác đều S . ABCD có tất cả các cạnh đều bằng 1 . Gọi M , N lần lượt là các điểm thuộc các cạnh BC , CD sao cho MN = 1 . Tìm giá trị nhỏ nhất của thể tích khối tứ diện S . AMN . A. Câu 6: 4− 2 . 24 B. 3 . 12 C. 2 . 12 D. 1+ 2 . 12 Một tứ diện ABCD có ABC và DBC là hai tam giác đều cạnh a , cạnh AD thay đổi. Khi thể tích tứ diện đạt giá trị lớn nhất, gọi giữa hai mặt ( ADB ) và ( ADC ) . Tính cos . A. cos = 1 . 5 B. cos = 5 . 7 C. cos = 6 . 7 1 D. cos = . 5 Câu 7: Cho lăng trụ ABC. ABC có thể tích là V . M , N , P là các điểm lần lượt nằm trên các cạnh AM 1 BN CP AA , BB , CC sao cho = , = x, = y . Biết thể tích khối đa diện ABC.MNP AA 3 BB CC 2V bằng . Giá trị lớn nhất của x. y bằng 3 17 9 25 5 A. . B. . C. . D. . 16 21 36 24 Câu 8: Trên cạnh AD của hình vuông ABCD cạnh 1 , người ta lấy điểm M sao cho AM = x ( 0 x 1) và trên nửa đường thẳng Ax vuông góc với mặt phẳng chứa hình vuông, người ta lấy điểm S với SA = y thỏa mãn y 0 và x 2 + y 2 = 1 . Biết khi M thay đổi trên đoạn AD thì thể tích của khối chóp S . ABCM đạt giá trị lớn nhất bằng nguyên tố cùng nhau. Tính T = m + n . A. 11 . B. 17 . C. 27 . 3 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 m với m, n n D. 35 . * và m, n CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Câu 9: Cho hình chóp tứ giác đều S.ABCD có tất cả các cạnh bằng a . Gọi O là tâm của tứ giác ABCD Một mẳng phẳng thay đổi và vuông góc với SO cắt các cạnh SO, SA, SB, SC, SD lần lượt tại I, M, N, P, Q. Một hình trụ có một đáy nội tiếp tứ giác MNPQ và một đáy nằm trên hình vuông ABCD . Khi thể tích của khối trụ lớn nhất thì đội dài đoạn SI bằng A. SI = a 2 . 2 B. SI = 3a 2 . 2 C. SI = a . 3 D. SI = a 2 . 3 Câu 10: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vuông, AB = 1 , cạnh bên SA = 1 và vuông góc với mặt phẳng đáy ( ABCD ) . Kí hiệu M là điểm di động trên đoạn CD và N là điểm di động trên đoạn CB sao cho MAN = 45 . Thể tích nhỏ nhất của khối chóp S . AMN là 2 −1 . 3 A. B. 2 +1 . 9 2 +1 . 6 C. D. 2 −1 . 9 Câu 11: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a, SA = a và SA vuông góc với mặt phẳng đáy. Gọi M và N lần lượt là hai điểm di chuyển trên các cạnh BC và DC sao cho MAN = 45. Tìm giá trị nhỏ nhất của thể tích khối chóp S . AMN . ( A. ) 2 − 1 a3 3 . a3 B. . 6 ( C. ) 3 − 1 a3 3 . D. 2a 3 . 3 Câu 12: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình bình hành, có thể tích là V . Gọi M là trung điểm của cạnh SA , N là điểm trên cạnh SB sao cho SN = 3 NB . Mặt phẳng ( P ) thay đổi đi qua các điểm M , N và cắt các cạnh SC , SD lần lượt tại hai điẻm phân biệt P, Q . Tìm giá trị lớn nhất của thể tích khối chóp S .MNPQ . A. V . 3 B. 27 V. 80 C. 27 V. 40 D. V . 6 Câu 13: Cho hình hộp chữ nhật ABCD. A ' B ' C ' D ' có diện tích toàn phần bằng 18 và độ dài đường chéo AC ' = 18 . Thể tích lớn nhất của khối hộp chữ nhật ABCD. A ' B ' C ' D ' là A. Vmax = 8 . B. Vmax = 3 . C. Vmax = 4 . D. Vmax = 8 . Câu 14: Cho hình lăng trụ ABC. ABC , có đáy là tam giác đều và thể tích bằng V . Gọi E , F , I là các điểm lần lượt di động trên các cạnh AB, BC , CA sao cho AE = BF = CI . Thể tích khối chóp A.EFI đạt giá trị nhỏ nhất bằng V V A. . B. . 9 6 C. V . 4 D. V . 12 Câu 15: Một khối gỗ dạng hình chóp O. ABC CÓ OA, OB, OC đôi một vuông góc với nhau. OA = 3cm, OB = 6cm, OC = 12cm . Trên mặt đáy ABC người ta đánh dấu một điểm M sau đó người cắt gọt khối gỗ để thu được một khối hộp chữ nhật có OM là một đường chéo, đồng thời hình hộp có ba mặt trên ba mặt bên của hình chóp (tham khảo hình vẽ). Khối hộp chữ nhật thu được có thể tích lớn nhất bằng bao nhiêu? TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 4 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia 3 3 A. 12cm . B. 36cm . C. 24cm3 . D. 8cm3 . Câu 16: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vuông, AB = 1 , cạnh bên SA = 1 và vuông góc với mặt phẳng đáy ( ABCD ) . Kí hiệu M là điểm di động trên đoạn CD và N là điểm di động trên đoạn CB sao cho góc MAN bằng 45 . Thể tích nhỏ nhất của khối chóp S . AMN là A. 2 −1 . 3 B. 2 +1 . 9 C. 2 +1 . 6 D. 2 −1 . 9 Câu 17: Cho hình chóp S. ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a , SA vuông góc với mặt đáy ( ABCD ) và góc giữa SC với mặt phẳng ( SAB ) bằng 30 . Gọi M là điểm di động trên cạnh CD và H là hình chiếu vuông góc của S lên đường thẳng BM . Khi điểm M di động trên cạnh CD thì thể tích chóp S . ABH lớn nhất là A. V = a3 2 . 15 B. V = a3 2 . 6 C. V = a3 2 . 8 D. V = a3 2 . 12 Câu 18: Cho tứ diện đều có cạnh bằng 3, điểm M thuộc miền trong đa diện, gọi d1 ; d 2 ; d3 ; d 4 là khoảng cách từ M đến 4 mặt của tứ diện. Tìm giá trị nhỏ nhất của P = d12 + d 22 + d32 + d 42 ? A. Pmin = 3 . 2 B. Pmin = 3 . C. Pmin = 3 . 2 D. Pmin = 6 . Câu 19: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh bằng 2 , SA = 2 và SA vuông góc với mặt phẳng đáy ( ABCD ) . Gọi M , N là hai điểm thay đổi trên hai cạnh AB, AD sao cho mặt phẳng ( SMC ) vuông góc với mặt phẳng ( SNC ) . Biết rằng khi thể tích khối chóp S . AMCN đạt giá trị nhỏ nhất thì biểu thức P = 2022 AM − 2021AN = a b − a với a, b . Tính a + b . A. 4 . B. 5 . C. 6 . D. 2 . Câu 20: Cho hình chóp S . ABC có đáy là tam giác đều cạnh bằng 2, SA vuông góc với mặt phẳng chứa đáy. Gọi M là trung điểm của AB và là góc giữa đường thẳng SM và mặt phẳng ( SBC ) . Biết sin = A. 3. 6 , hãy tìm giá trị lớn nhât của thể tích khối chóp S . ABC . 8 4 1 B. . C. 1 . D. . 3 3 Câu 21: Cho hình chóp S . ABC có đáy ABC là tam giác đều cạnh bằng 6 . Biết rằng các mặt bên của hình chóp có diện tích bằng nhau và một trong các cạnh bên bằng 3 2 . Tính thể tích nhỏ nhất của khối chóp S . ABC A. 4 . B. 3 . C. 2 2 . D. 2 3 . Câu 22: Cho hình chóp S . ABC có SA = 4 , AB = 2 , AC = 1 và SA ⊥ ( ABC ) . Gọi O là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC . Mặt cầu tâm O , đi qua A và cắt các tia SB , SC lần lượt tại D và E . Khi độ dài đoạn thẳng BC thay đổi, giá trị lớn nhất của thể tích khối chóp S . ADE là 64 8 4 256 A. . B. . C. . D. . 85 3 3 255 5 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Câu 23: Cho tam giác OAB đều cạnh 2a . Trên đường thẳng d qua O và vuông góc với mặt phẳng ( OAB ) lấy điểm M sao cho OM = x . Gọi E , F lần lượt là hình chiếu vuông góc của A trên MB và OB . Gọi N là giao điểm của EF với đường thẳng d . Tìm x sao cho tứ diện ABMN có thể tích nhỏ nhất. B. a 2 . A. a . C. 2a . D. a 3 . Câu 24: Cho hình chóp S . ABC có AB = a, BC = a 3, ABC = 60. Hình chiếu vuông góc của S lên mặt phẳng ( ABC ) là một điểm thuộc cạnh BC. Góc giữa đường thẳng SA và mặt phẳng ( ABC ) bằng 45 . Thể tích khối chóp S . ABC đạt giá trị nhỏ nhất bằng a3 3 A. . 12 a3 3 B. . 8 a3 3 C. . 6 a3 3 D. . 3 Câu 25: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình bình hành, có thể tích là V . Gọi M là trung điểm của cạnh SA , N là điểm trên cạnh SB sao cho SN = 2 NB . Mặt phẳng ( P ) thay đổi đi qua các điểm M , N và cắt các cạnh SC , SD lần lượt tại hai điểm phân biệt K , Q . Tìm giá trị lớn nhất của thể tích khối chóp S .MNKQ . A. V . 2 B. V . 3 C. 3V . 4 D. 2V . 3 Câu 26: Cho tam giác đều ABC có cạnh bằng 1 . Gọi d là đường thẳng vuông góc với mặt phẳng ( ABC ) tại A . Trên đường thẳng d lấy điểm S . Gọi P và Q lần lượt là trực tâm của tam giác ABC và SBC . Thể tích tứ diện PQBC lớn nhất bằng: A. 1 . 144 B. 3 . 144 C. 1 . 48 D. 6 . 72 Câu 27: Cho hình chóp S . ABC có đáy ABC là tam giác vuông tại C , SA = AB = 2 . Cạnh bên SA vuông góc với mặt phẳng đáy ( ABC ) . Gọi H , K lần lượt là hình chiếu của A lên SB và SC . Tính thể tích lớn nhất A. Vmax = 3 . 3 Vmax của khối chóp S . AHK . B. Vmax = 3 . 6 C. Vmax = 2 . 6 D. Vmax = 2 . 3 Câu 28: Cho hình chóp S . ABC . Mặt phẳng ( P ) song song với đáy và cắt các cạnh SA, SB, SC lần lượt D, E , F . Gọi D1, , E1 , F1 tương ứng là hình chiếu của D, E , F lên mặt phẳng đáy (tham khảo hình vẽ) V là thể tích khối chóp S . ABC . Giá trị lớn nhất của thể tích khối đa diện DEF .D1 E1 F1 bằng A. V . 6 B. 4V . 9 C. 2V . 3 D. Câu 29: Cho hình chóp S . ABCD có đáy là hình thang, AB //CD, AB = 2CD, V . 12 ABC = 45 . Hình chiếu vuông góc của đỉnh S lên mặt phẳng ( ABCD ) là trung điểm của cạnh AB và SC ⊥ BC , SC = a . Gọi góc giữa hai mặt phẳng ( SBC ) và ( ABCD ) là . Khi thay đổi, tìm cos để thể tích khối chóp S . ABCD có giá trị lớn nhất. A. cos = − 6 . 3 B. cos = 6 . 3 C. cos = 3 . 3 D. cos = 6 . 3 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 6 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Câu 30: Cho hình chóp S . ABC có đáy là tam giác đều cạnh bằng 2, SA vuông góc với mặt phẳng chứa đáy. Gọi M là trung điểm của AB và φ là góc giữa đường thẳng SM và mặt phẳng ( SBC ) . Biết rằng sin φ = A. 3. 6 , tìm giá trị lớn nhất của thể tích khối chóp S . ABC . 8 4 1 B. . C. 1. D. . 3 3 Câu 31: Cho x, y là những số thực dương không đổi. Xét hình chóp S . ABC có SA = x, BC = y và các cạnh còn lại đều bằng 1. Khi thể tích khối chóp S . ABC đạt giá trị lớn nhất thì tích x. y bằng 4 4 3 1 . B. . C. . D. 2 3 . 3 3 3 Câu 32: Cho hình chóp S . ABC , O là trung điểm của AB . Điểm M di động trên cạnh SB . Đặt SM = x . Mặt phẳng qua A , M song song với OC , cắt SC tại N . Thể tích khối chóp SB ABMN lớn nhất khi A. A. x = 3 − 1 . B. x = 1 . C. x = 3 − 5 . D. x = −1 + 2 . Câu 33: Cho hình chóp S . ABC có SA = x , BC = y , AB = AC = SB = SC = 1 . Thể tích khối chóp S . ABC lớn nhất khi x + y bằng A. 3. B. 2 . 3 C. 4 . 3 D. 4 3 . Câu 34: Cho tam giác OAB đều cạnh 2a . Trên đường thẳng d qua O và vuông góc với mặt phẳng ( OAB ) lấy điểm M sao cho OM = x . Gọi E , F lần lượt là hình chiếu vuông góc của A trên MB và OB . Gọi N là giao điểm của EF và d . Tìm x để thể tích tứ diện ABMN có giá trị nhỏ nhất. A. x = a 2 . 2 B. x = a 6 . 12 7 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 C. x = a 3 . 2 D. x = a 2 . 2 Phan Nhật Linh CHỦ ĐỀ A Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN 8 THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN TÓM TẮT LÝ THUYẾT 1. Một số định nghĩa cần nhớ • Hình lăng trụ là hình có hai đáy là hai đa giác bằng nhau nằm trên hai mặt phẳng song song với nhau và các mặt bên đều là các hình bình hành. • Hình lăng trụ đứng Định nghĩa: Hình lăng trụ đứng là hình lăng trụ có cạnh bên vuông góc với mặt đáy. Tính chất: Các mặt bên của hình lăng trụ đứng là các hình chữ nhật và vuông góc với mặt đáy. • Hình lăng trụ đều Định nghĩa. Hình lăng trụ đều là hình lăng trụ đứng có đáy là đa giác đều. Tính chất. Các mặt bên của hình lăng trụ đều là các hình chữ nhật bằng nhau và vuông góc với mặt đáy. • • Hình hộp là hình lăng trụ có đáy là hình bình hành. Hình hộp đứng Định nghĩa. Hình hộp đứng là hình hộp có cạnh bên vuông góc với mặt đáy. Tính chất. Hình hộp đứng có 2 đáy là hình bình hành, 4 mặt xung quanh là 4 hình chữ nhật. • Hình hộp chữ nhật Định nghĩa. Hình hộp chữ nhật là hình hộp đứng có đáy là hình chữ nhật. Tính chất. Hình hộp chữ nhật có 6 mặt là 6 hình chữ nhật. • Hình lập phương Định nghĩa. Hình lập phương là hình hộp chữ nhật 2 đáy và 4 mặt bên đều là hình vuông Tính chất. Hình lập phương có 6 mặt đều là hình vuông. • Hình chóp là hình có đáy là một đa giác và các mặt bên là các tam giác có chung một đỉnh. 2. Thể tích khối đa diện 1. Công thức tính thể tích khối chóp 1 V = S .h 3 Trong đó: S là diện tích đáy, h là chiều cao khối chóp. • Chú ý: Nếu khối chóp cần tính thể tích chưa biết chiều cao thì ta phải xác định được vị trí chân đường cao trên đáy. 1 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN ▪ Chóp có cạnh bên vuông góc chiều cao chính là cạnh bên. ▪ Chóp có hai mặt bên vuông góc đáy đường cao là giao tuyến của hai mặt bên vuông góc đáy. ▪ Chóp có mặt bên vuông góc đáy chiều cao của mặt bên vuông góc đáy. ▪ Chóp đều chiều cao hạ từ đỉnh đến tâm đa giác đáy. ▪ Chóp có hình chiếu vuông góc của một đỉnh lên xuống mặt đáy thuộc cạnh mặt đáy đường cao là từ đỉnh tới hình chiếu. 2. Công thức tính thể tích khối lăng trụ V = B.h • Trong đó: B là diện tích đáy, h là hiều cao khối lăng trụ. Thể tích khối hộp chữ nhật: V = a.b.c Trong đó: a, b, c là ba kích thước của khối hộp chữ nhật. • Thể tích khối lập phương: V = a 3 Trong đó a là độ dài cạnh của hình lập phương. 3. Tỷ số thể tích Cho khối chóp S . ABC và A, B, C là các điểm tùy ý lần lượt thuộc SA, SB, SC , ta có: Công thức tỉ số thể tích: VS . A ' B ' C ' SA ' SB ' SC ' (hay gọi là công thức Simson) = . . VS . ABC SA SB SC Phương pháp này được áp dụng khi khối chóp không xác đinh được chiều cao một cách dễ dàng hoặc khối chóp cần tính là một phần nhỏ trong khối chóp lớn và cần chú ý đến một số điều kiện sau: ▪ Hai khối chóp phải cùng chung đỉnh. ▪ Đáy hai khối chóp phải là tam giác. ▪ Các điểm tương ứng nằm trên các cạnh tương ứng. FA DB EC . . = 1 với DEF là một đường thẳng cắt Định lý Menelaus: Cho ba điểm thẳng hàng FB DC EA ba đường thẳng BC , CA, AB lần lượt tại D, E , F . TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 2 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia 4. Một số công thức tính nhanh thể tích và tỷ số thế tích khối chóp và khối lăng trụ. a3 2 . 12 ➢ Công thức 2 : Với tứ diện ABCD có AB = a, AC = b, AD = c đôi một vuông góc thì thể tích của ➢ Công thức 1 : Thể tích tứ diện đều cạnh a : VS . ABC = 1 nó là VABCD = abc . 6 ➢ Công thức 3 : Với tứ diện ABCD có AB = CD = a, BC = AD = b, AC = BD = c thì thể tích của nó là VABCD = 2 12 (a 2 )( )( ) + b2 − c 2 b2 + c 2 − a 2 a 2 + c 2 − b2 . ➢ Công thức 4 : Cho khối chóp S . ABC có SA = a, SB = b, SC = c, BSC = , CSA = , ASB = thì abc 1 + 2cos cos cos − cos 2 − cos 2 − cos 2 . 6 ➢ Công thức 5 : Mặt phẳng cắt các cạnh của khối lăng trụ tam giác ABC. ABC lần lượt tại AM BN CP x+ y+z M , N , P sao cho = x, = y, = z thì ta có VABC .MNP = VABC . ABC . AA BB CC 3 ➢ Công thức 6 : Mặt phẳng cắt các cạnh của khối hộp ABCD. ABC D lần lượt tại M , N , P, Q sao thể tích của nó là VS . ABC = AM BN CP DQ x+ y+ z +t = x, = y, = z, = t thì ta có VABCD.MNPQ = VABCD. ABC D và AA BB CC DD 4 x+ z = y+t . cho ➢ Công thức 7 : Mặt phẳng cắt các cạnh của khối chóp tứ giác S . ABCD có đáy là hình bình hành SM SN SP SQ = x, = y, = z, = t thì ta có công thức sau đây lần lượt tại M , N , P, Q sao cho SA SB SC SD VS .MNPQ = xyzt 1 1 1 1 1 1 1 1 + + + VS . ABCD và + = + + . 4 x y z t x z y t 3 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN B Câu 1: VÍ DỤ MINH HỌA Cho hình chóp tứ giác đều có cạnh bên gấp đôi cạnh đáy. Tỉ lệ giữa diện tích xung quanh và diện tích đáy của hình chóp này bằng A. 15. B. 3. C. 4 3. Lời giải D. 3. Chọn A Gọi độ dài cạnh đáy là 2a độ dài cạnh bên bằng 4a. Diện tích xung quanh: S1 = 4.SSAB = 4. 5a ( 5a − 4a )( 5a − 4a )( 5a − 2a ) = 4a 2 15. Diện tích đáy: S 2 = 4a 2 . Vậy Câu 2: S1 4a 2 15 = = 15. S2 4a 2 Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vuông tâm O , cạnh a . Cạnh SA vuông góc với đáy, góc SBD = 60 . Thể tích khối chóp đã cho bằng S A D B 2a 3 A. . 3 a3 3 B. . 2 C a3 C. . 3 Lời giải D. a 3 . Chọn C Dễ thấy SB = SA2 + AB 2 = SA2 + a 2 ; SD = SA2 + AD 2 = SA2 + a 2 . Từ đó suy ra SBD cân tại S , kết hợp với SBD = 60 ta được SBD đều. AB 2 + AD 2 = BD = SB = AB 2 + SA2 SA = AD = a . 1 1 Vậy VS . ABCD = SA. AB. AD = a 3 . 3 3 Do vậy Câu 3: Cho hình chóp tam giác S . ABC có đáy là tam giác đều cạnh a . Cạnh bên SA vuông góc với đáy ( ABC ) và có SA = 2a . Thể tích khối chóp SABC bằng: A. a3 3 . 2 B. a2 3 . 6 C. a3 3 . 12 D. a3 6 . 12 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 4 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Lời giải Chọn B S 2a a C A a a B Vì ABC là tam giác đều có cạnh bằng a nên SABC = a2 3 . 4 1 1 a 2 3 a3 3 = Khi đó VSABC = SA SABC = 2a . 3 3 4 6 Câu 4: Cho hình chóp S . ABC có đáy ABC là tam giác vuông cân tại A , cạnh huyền bằng a 2 và SA = a 3 , SA vuông góc với đáy. Thể tích V của khối chóp đã cho bằng A. V = 4a 3 . 3 B. V = 4a 3 6 . 3 C. V = a3 3 . 6 D. V = 2a 3 2 . Lời giải Chọn C 1 1 a3 3 Ta có AB = a V = SABC .SA = a.a.a 3 = . 3 6 6 Câu 5: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a . Biết SA ⊥ ( ABCD ) và SA = a 3 . Thể tích khối chóp S . ABCD là a3 3 A. . 3 B. a 3 3. a3 C. . 4 Lời giải a3 3 D. . 12 Chọn A 1 1 1 a3 3 Thể tích khối chóp S . ABCD là VS . ABCD = SA.S ABCD = SA. AB 2 = .a 3.a 2 = . 3 3 3 3 5 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Câu 6: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật, AB a , AD a 3 , SA vuông góc với đáy và mặt phẳng SBC tạo với đáy một góc 60 . Tính thể tích V của khối chóp S . ABCD 3a3 . 3 A. V B. V 3 3a . C. V a3 . 3 D. V a3 . Lời giải Chọn D Ta có SBC ; ABCD SBA 60 SAB vuông tại A ta có tan SBA Xét Vậy thể tích khối chóp S . ABCD là V Câu 7: SA SA tan 60 SA a 3 . AB a 1 1 .SA.S ABCD .a 3.a.a 3 a 3 . 3 3 Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật, SA vuông góc với đáy, AB = a, AD = 2a . Góc giữa SB và đáy bằng 450 . Thể tích của khối chóp S . ABCD bằng 2a 3 A. . 3 a3 B. . 3 a3 2 C. . 6 Lời giải D. a3 2 . 3 Chọn A Ta có SBA = ( SB, ( ABCD ) ) = 450 . Suy ra SAB vuông cân tại A SA = AB = a . 1 2a 3 VS . ABCD = .SA. AB. AD = . 3 3 Câu 8: Cho hình chóp S . ABCD có SA vuông góc đáy, hai mặt phẳng ( SAB ) và ( SBC ) vuông góc với nhau, SB = a 3 , góc giữa SC và ( SAB ) là 45 và ASB = 30 . Gọi thể tích khối chóp S . ABCD là V . Tỉ số A. 8 . 3 a3 là V B. 8 3 . 3 C. 2 3 . 3 4 . 3 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 6 D. Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Lời giải Chọn A Ta có SA ⊥ ( ABC ) ( SAB ) ⊥ ( ABC ) . ( SBC ) ⊥ ( SAB ) ; ( ABC ) ⊥ ( SAB ) BC ⊥ ( SAB ) . Ta có ( SBC ) ( ABC ) = BC Khi đó ( SC , ( SAB ) ) = ( SC , SB ) = BSC = 45 BSC vuông cân tại B BC = a 3. Câu 9: Ta có AB = SB.sin ASB = a 3 1 1 a 3 3a 2 S ABC = AB BC = a 3 = . 2 2 2 2 4 Ta có SA = SB.cos ASB = 3a 1 1 3a 2 3a 3a3 a3 8 . Vậy VS . ABC = S ABC SA = = = . 2 3 3 4 2 8 V 3 Cho khối chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a 3 , cạnh SA vuông góc với mặt phẳng ( ABCD ) và SB tạo với đáy một góc 60o . Tính thể tích của khối chóp S . ABCD . 3 A. 9a . B. 9a 3 . 2 C. 3a 3 . D. 3 3 a . 4 Lời giải Chọn C SA ⊥ ( ABCD ) AB là hình chiếu của SB lên ( ABCD ) Ta có SB ( ABCD ) = B ( SB, ( ABCD ) ) = ( SB, AB ) = SBA do SAB vuông ở A ( SA ⊥ ( ABCD ) SA ⊥ AB ) SBA = 60o . Tam giác SAB vuông ở A tan SBA = ( ) SA SA = AB tan SBA = 3a . AB 2 1 1 Vậy VS . ABCD = SA.S ABCD = .3a. a 3 = 3a 3 . 3 3 7 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Câu 10: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a , cạnh bên SA vuông góc với mặt phẳng đáy, góc giữa SA và mặt phẳng ( SBD ) bằng 45 . Thể tích khối chóp S . ABD bằng A. a3 6 . 4 B. a3 3 . 12 C. a3 3 . 4 D. a3 2 12 Lời giải Chọn D Giao điểm của SA và mặt phẳng ( SBD ) là S . Gọi O là trung điểm BD thì AO ⊥ BD . Có SA ⊥ BD nên ( SAO ) ⊥ BD . Từ đó góc giữa SA và mặt phẳng ( SBD ) là góc ASO = 45 Xét tam giác SAO vuông cân tại A : SA = AO = Vậy VS . ABD a 2 2 1 1 a 2 a 2 a3 2 = .SA.S ABD = . . = . 3 3 2 2 12 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 8 Phan Nhật Linh C Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Dạng 1: Mở đầu về thể tích khối đa diện Dựa vào kiến thức được nêu trong phần lý thuyết Câu 1: Thể tích khối lập phương là 27cm3 . Diện tích toàn phần của hình lập phương tương ứng bằng A. 54cm 2 . B. 36cm 2 . C. 16cm 2 . Lời giải D. 9cm 2 . Chon A V = 27cm3 suy ra cạnh của hình lập phương bằng 3 . Diện tích toàn phần của hình lập phương là 32.6 = 54 . Câu 2: Cho khối chóp có thể tích bằng 30cm3 và chiều cao bằng 5cm . Diện tích đáy của khối chóp đã cho bằng A. 6cm. B. 18cm. C. 24cm. D. 12cm. Lời giải Chọn B 3V 90 S= = = 18cm. h 5 Câu 3: Cho hình lập phương có cạnh bằng 3 . Tổng diện tích các mặt của hình lập phương đã cho bằng A. 54 . B. 12 . C. 36 . D. 24 . Lời giải Chọn A Tổng diện tích các mặt của hình lập phương là: S = 6.32 = 54 . Câu 4: Cho khối lăng trụ tam giác đều có tất cả các cạnh bằng a , có thể tích V = 9 ( dm3 ) . Tính giá trị 4 của a . A. a = 3 3 ( dm ) . B. a = 3 ( dm ) . C. 3 ( dm ) . D. 9 ( dm ) . Lời giải Chọn C Lăng trụ đều ABC. A ' B ' C ' là lăng trụ đứng và có đáy ABC là tam giác đều. Chiều cao lăng trụ h = AA ' = a . a2 3 . 4 Thể tích khối lăng trụ đều ABC. A ' B ' C ' là: Diện tích đáy ABC : S ABC = VABC . A ' B 'C ' = h.S ABC a 2 3 a3 3 . = a. = 4 4 a3 3 9 = a3 3 = 9 a = 3 ( dm ) . Ta có 4 4 9 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Câu 5: Cho khối chóp tam giác đều có cạnh đáy bằng 2a và thể tích bằng a 3 . Chiều cao của khối chóp đã cho bằng A. 3a . B. 2 3a . C. 3 a. 3 D. 3 a. 2 Lời giải Chọn A 1 Ta có V = S h 3 Suy ra h = Câu 6: 3V = S 3a 3 3 ( 2a ) 4 = 3a . 2 Cho hình lập phương có cạnh bằng 2. Tổng diện tích các mặt của hình lập phương đó bằng A. 16 . B. 12 . C. 4 . D. 24 . Lời giải Chọn D Hình lập phương có diện tích toàn phần: 6.22 Câu 7: Cho hình lăng trụ đứng có diện tích đáy là khối lăng trụ bằng A. 6a 3 . B. 3a 3 . 24 . 3a 2 , độ dài cạnh bên là a 2 . Khi đó thể tích của C. 2a 3 . D. 6a 3 . 3 Lời giải Chọn A Ta có: V = 3a 2 .a 2 = 6a 3 . Câu 8: Cho hình lập phương có cạnh bằng 2 . Tổng diện tích các mặt của hình lập phương đã cho bằng A. 16 . B. 12 . C. 4 . D. 24 . Lời giải Chọn D Hình lập phương có 6 mặt là hình vuông có các cạnh bằng nhau. Do đó tổng diện tích các mặt là S 22.6 24 . Câu 9: Mệnh đề nào sau đây sai? A. Hai khối hộp chữ nhật có diện tích toàn phần bằng nhau thì có thể tích bằng nhau. B. Hai khối lăng trụ có diện tích đáy và chiều cao tương ứng bằng nhau thì có thể tích bằng nhau. C. Hai khối lập phương có diện tích toàn phần bằng nhau thì có thể tích bằng nhau. D. Hai khối chóp có diện tích đáy và chiều cao tương ứng bằng nhau thì có thể tích bằng nhau. Lời giải Chọn A Ta có thể tích khối lăng trụ bằng B.h , với B là diện tích đáy, h là chiều cao. Do đó B đúng. 1 Thể tích khối chóp bằng B.h , với B là diện tích đáy, h là chiều cao. Do đó D đúng. 3 Hai khối lập phương có diện tích toàn phần 6.canh 2 bằng nhau, thì cạnh a bằng nhau do đó thể tích bằng nhau. Suy ra C đúng. Vậy chọn phương án A sai. TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 10 Phan Nhật Linh Câu 10: Trong các mệnh đề sau, mệnh đề nào sai? Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia 1 A. Thể tích khối chóp có đường cao h và diện tích đáy B là V = Bh . 3 h V B. Thể tích khối lăng trụ có đường cao và diện tích đáy B là = B.h . 1 C. Thể tích khối tứ diện có đường cao h và diện tích đáy B là V = Bh . 6 D. Thể tích khối lập phương cạnh a là V = a 3 . Lời giải Chọn C 1 Thể tích khối tứ diện có đường cao h và diện tích đáy B là V = Bh . 3 Câu 11: Khối chóp S . ABCD có tất cả các cạnh bằng nhau và có thể tích bằng 16 . Tính cạnh của khối 3 chóp. A. 2 2 B. 2. C. 3 . Lời giải D. 2 . Chọn A x2 x Đặt độ dài cạnh hình chóp là x . Ta có: SO = SA − AO = x − . = 2 2 2 V= 2 2 x3 16 16 1 16 = x=2 2. .SO.S ABCD = 3 3 3 3 2 3 Câu 12: Cho khối lăng trụ có diện tích đáy B = 6a 2 và chiều cao h = 2a . Thể tích của khối lăng trụ đã cho bằng 4 A. 8a 3 . B. a 3 . C. 4a 3 . D. 12a 3 . 3 Lời giải Chọn D Thể tích của khối lăng trụ có diện tích đáy B = 6a 2 và chiều cao h = 2a là: V = B.h = 6a 2 .2a = 12a 3 . 3 Câu 13: Cho khối lăng trụ có thể tích bằng 24a và chiều cao bằng 3a . Diện tích một mặt đáy của khối lăng trụ đã cho bằng 2 A. 16a . 2 B. 8a . 2 C. 6a . Lời giải 11 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 2 D. 72a . CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Chọn B Ta có VLT = Sð .h Sð = VLT 24a3 = = 8a 2 . h 3a Vậy diện tích một mặt đáy của khối lăng trụ đã cho bằng 8a 2 . Câu 14: Tính tổng diện tích các mặt của một hình bát diện đều cạnh a . A. 2a 2 3 . B. 4a 2 . C. a Lời giải 2 3. D. 4a 2 3 . Chọn A Một hình bát diện đều là hình có 8 mặt đều là tam giác đều có cạnh a . a2 3 S = 8. = 2a 2 3 . 4 Câu 15: Tổng diện tích tất cả các mặt của hình bát diện đều cạnh bằng 2a là A. 2a 2 3. B. 8a 2 3. C. a 2 3. Lời giải D. 4a 2 3 Chọn B Hình bát diện đều có 8 mặt là các tam giác đều cạnh bằng 2a . Tổng diện tích tất cả các mặt của hình bát diện đều cạnh bằng 2a là: (2a)2 3 = 8a 2 3 . 4 Câu 16: Cho hình lăng trụ đứng ABC. ABC có đáy là tam giác đều cạnh a và cạnh bên 2a . Tính diện tích xung quanh hình trụ ngoại tiếp hình lăng trụ đứng ABC. ABC . S = 8. A. a 2 3 . B. a 2 3 . 3 C. 2a 2 3 . 3 D. 4a 2 3 . 3 Lời giải Chọn D Gọi H là trung điểm BC khi đó ta có AH ⊥ BC . Xét ABH vuông tại H ta có AH = AB 2 − BH 2 = a 2 − a2 a 3 = . 4 2 2 2 a 3 a 3 AH = . = . 3 3 2 3 Vậy diện tích xung quang hình trụ ngoại tiếp hình lăng trụ đứng ABC. ABC là Gọi ( O, R ) là đường tròn ngoại tiếp ABC khi đó ta có: R = S xq = 2 Rh = 2 . a 3 4a 2 3 .2a = . 3 3 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 12 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Câu 17: Cho hình lăng trụ đứng ABCD. ABC D với đáy là hình thoi có cạnh bằng 4a , AA = 6a , BCD = 1200 . Gọi M , N , K lần lượt là trung điểm của AB, BC , BD . Tính thể tích khối đa diện lồi có các đỉnh là các điểm A, B, C , M , N , K . A. 9a 3 . B. 16a 3 3 . C. 9a 3 3 . Lời giải Chọn C Ta có: BCD = 1200 ABC = 600 . 1 1 VB. ABC = VB. ACD = . .4a.4a.sin 600 .6a = 8 3a 3 . 3 2 Ta có: VB.BMN 1 1 3 = VB.BMN = VB. ABC VMNABC = VB. ABC = 6 3a 3 . VB. ABC 4 4 4 Mặt khác: VB.KMN 1 1 7 = VB.KMN = VB.DAC VMNKACD = VB. DAC VB.DAC 8 8 8 7 1 3 VMNKAC = VMNKACD − VK . ACD = VB.DAC − VB.DAC = VB.DAC = 3 3a 3 . 8 2 8 Vậy VMNKABC = VMNABC + VMNKAC = 6 3a 3 + 3 3a 3 = 9 3a 3 . 13 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 D. 12a 3 3 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Dạng 2: Thể tích khối chóp có cạnh bên vuông góc với đáy ▪ Một hình chóp có một cạnh bên vuông góc với đáy thì cạnh bên đó chính là đường cao. ▪ Một hình chóp có hai mặt bên kề nhau cùng vuông góc với đáy thì cạnh bên là giao tuyến của hai mặt đó vuông góc với đáy. B Câu 1: VÍ DỤ MINH HỌA Cho hình chóp SABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật với AB = a 3, AD = a , cạnh SA có độ dài bằng 2a và vuông góc với mặt phẳng đáy. Tính thể tích khối chóp SABCD a3 A. . 3 a3 3 C. . 3 2a 3 B. . 3 2a 3 3 D. . 3 Lời giải Chọn D Ta có VSABCD Câu 2: 1 1 2a 3 3 = SSABCD .SA = .a 3.a.2a = 3 3 3 Cho khối chóp S . ABC có đáy là tam giác đều cạnh bằng 3 , tam giác SAC đều và nằm trong mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng đáy. Thể tích của khối chóp đã cho bằng A. 3 . 12 B. 3 3 . 8 C. 3 3 . 4 D. 3 . 8 Lời giải Chọn B Gọi H là trung điểm của AC , hai tam giác SAC và ABC là hai tam giác đều, bằng nhau và AB 3 3 = . 2 2 Ba đường thẳng AC , HS , HB đôi một vuông góc với nhau, suy ra: HS = HB = VS . ABC = Câu 3: 1 1 3 3 3 3 AC.HB.HS = 3. . = . 6 6 2 2 8 Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật, tam giác SCD đều và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy, CD = a , BC = a 3 . Thể tích khối chóp S . ABCD bằng A. 3a 3 . 2 B. a3 . 6 C. Lời giải Chọn C 1 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 a3 . 2 D. a 3 . CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Gọi I là trung điểm CD SI ⊥ CD . ( SCD ) ⊥ ( ABCD ) Ta có ( SCD ) ( ABCD ) = CD SI ⊥ ( ABCD ) . SI ( SCD ) ; SI ⊥ CD 1 1 a 3 a3 Do đó VS . ABCD = SI .S ABCD = . .a.a 3 = . 3 3 2 2 Câu 4: Cho hình chóp S . ABCD có đáy là hình chữ nhật, mặt bên SAD là tam giác đều cạnh 4a và nằm trong mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng đáy. Góc giữa mặt phẳng ( SBC ) và mặt phẳng ( ABCD ) là 30o . Thể tích của khối chóp S . ABCD là A. 24 3a 3 . B. 16 3a 3 . C. 4 3a 3 . Lời giải D. 48 3a 3 . Chọn B Gọi H là trung điểm của AD SH = 2a 3, SH ⊥ ( ABCD ) . 0 Gọi K là trung điểm của BC ( ( SBC ) , ( ABCD ) ) = SKH SKH = 30 HK = Câu 5: SH 1 = 6a AB = 6a . Vậy V = SH .S ABCD = 16 3a 3 . 0 tan 30 3 Cho hình chóp S . ABC có SAB và ABC là hai tam giác đều cạnh a và nằm trong hai mặt phẳng vuông góc với nhau. Tính theo a thể tích của khối chóp S . ABC . A. 2a 3 . 3 B. a3 . 3 C. a 3 . D. 3a 3 . Lời giải Chọn C TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 2 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Gọi H là trung điểm của AB . Suy ra SH ⊥ AB . ( SAB ) ⊥ ( ABC ) Ta có: ( SAB ) ( ABC ) = AB SH ⊥ ( ABC ) . SH ⊥ AB ( 2a ) 3 = a 2 3 . 2a 3 = a 3, SABC = Ta có: SH = 2 4 1 1 Vậy VS . ABC = SABC .SH = .a 2 3.a 3 = a 3 . 3 3 2 Câu 6: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh bằng a 3, tam giác SBC vuông tại S và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy, đường thẳng SD tạo với mặt phẳng ( SBC ) một góc 60 . Thể tích của khối chóp đã cho bằng A. 3 a 3. B. a 3 a3 6 . C. 6 6. a3 6 . D. 3 Lời giải Chọn D Kẻ SH ⊥ BC. Từ giả thiết suy ra SH ⊥ ( ABCD ) . Xác định được hình chiếu vuông góc của D lên ( SBC ) là điểm C . Do đó: ( SD, ( SBC ) ) = ( SD, SC ) = DSC = 60 . Tam giác vuông SCD vuông tại C có SC = DC.cot DSC = a . 2 2 Tam giác vuông SBC vuông tại S có SB = BC − SC = a 2, SH = Vậy thể tích khối chóp: VS . ABCD 1 1 2 a3 6 = S ABCD .SH = AB .SH = . 3 3 3 3 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 SB.SC a 6 = . BC 3 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Câu 7: Cho hình chóp S . ABCD có đáy là hình chữ nhật, AB = a , AD = 2a . Tam giác SAB cân tại S và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy. Góc giữa đường thẳng SC và mặt phẳng ( ABCD ) bằng 45 . Thể tích của khối chóp S . ABCD là: a 3 17 A. . 9 B. a 3 17 3 a 3 17 C. . 3 . a 3 17 D. . 6 Lời giải Chọn C S A D M B C Ta có có: S ABCD = AB. AD = 2a . 2 Gọi M là trung điểm của AB, khi đó SM ⊥ AB SM ⊥ ( ABCD ) . ( ) ( ) Do đó SC , ( ABCD ) = SC , MC = SCM = 45 . a 2 a 17 = Khi đó SM = MC = 4a + . 4 2 2 1 1 a 17 2 a3 17 V = SM . S = . .2a = Vậy S . ABCD . ABCD 3 3 2 3 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 4 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia C Câu 1: BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a . Biết SA ⊥ ( ABCD ) và SA = a 3 . Thể tích của khối chóp S . ABCD là: A. a3 3 . 12 B. a 3 3 . C. a3 3 . 3 D. a3 . 4 Lời giải Chọn C 1 1 a3 3 Thể tích khối chóp S . ABCD là: VS . ABCD = .SA. AB 2 = .a 3.a 2 = . 3 3 3 Câu 2: Cho khối chóp S . ABC có đáy ABC là tam giác vuông cân tại A , AB = 2, SA = 12, SA ⊥ ( ABC ) . Tính thể tích khối chóp S . ABC ? A. 8 . B. 16 . D. 6 . C. 24 . Lời giải Chọn A 1 1 1 Thể tích khối chóp là V = .S .h = . .2.2.12 = 8 . 3 3 2 Câu 3: Cho khối tứ diện ABCD có AB, AC , AD đôi một vuông góc và AB = AC = 2a, AD = 3a . Thể tích V của khối tứ diện đó là: A. V = 4a 3 . B. V = 2a 3 . D. V = 3a 3 . C. V = a 3 . Lời giải Chọn B Do khối tứ diện ABCD có AB, AC , AD đôi một vuông góc nên VABCD = Câu 4: 1 AB. AC. AD = 2a 3 . 6 Cho khối chóp S . ABC có đáy là tam giác đều cạnh a , SA ⊥ ( ABC ) , SA = a (tham khảo hình vẽ bên dưới). Thể tích của khối chóp đã cho bằng: A. 3a 3 . 4 B. 3a 3 . 6 C. 3a 3 . D. 3a 3 . 12 Lời giải Chọn D Vì SA ⊥ ( ABC ) nên ta có SA là đường cao của hình chóp hay h = SA = a . Do đáy của hình chóp là tam giác đều cạnh a nên ta có: S = a2 3 . 4 1 1 3a 2 3a 3 Khi đó thể tích của khối chóp đã cho là: V = S .h = . (đvtt). .a = 3 3 4 12 5 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Câu 5: Cho hình chóp S . ABC có đáy là tam giác đều cạnh 2a , cạnh bên SA vuông góc với đáy và SA = a 3 . Tính thể tích V của khối chóp S . ABC 1 3 A. V = a 3 . B. V = a 3 . C. V = 2a 3 2 . 2 4 Lời giải Chọn D D. V = a 3 . 4a 2 3 = a2 3 . 4 1 1 Thể tích V của khối chóp S . ABC bằng VS . ABC = SA.SABC = a 3.a 2 3 = a 3 . 3 3 Cho tứ diện SABC có các cạnh SA, SB, SC đôi một vuông góc với nhau. Biết SA = 3a, SB = 4a, SC = 5a. Tính theo a thể tích V của khối tứ diện SABC . Ta có tam giác đều cạnh 2a nên SABC = Câu 6: A. V = 5a . 3 5a 2 B. V = . 2 C. V = 10a 3 . D. V = 20a 3 . Lời giải Chọn C 1 1 SA.SB.SC = .3a.4a.5a = 10a 3 . 6 6 Thể tích của khối tứ diện là: V = Câu 7: Cho hình chóp S . ABC có đáy ABC là tam giác đều cạnh a . Biết SA ⊥ ( ABC ) và SA = a 3 . Tính thể tích khối chóp S . ABC A. a . 4 B. a3 . 2 C. a3 . 4 D. 3a3 . 4 Lời giải Ta có: S ABC = Câu 8: 3a 2 1 a3 VS . ABC = SA.S ABC = 4 3 4 Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a 2 , SA ⊥ ( ABCD ) , SA = 2a . Tính thể tích khối chóp S . ABCD A. V = 4a 3 . 3 B. V = 4 a3 . 3 C. V = 4a 3 . D. V = 4 a 3 . Lời giải Chọn A TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 6 Phan Nhật Linh ( Diện tích hình vuông ABCD là: S ABCD = a 2 ) Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia 2 = 2a 2 1 1 4a 3 Thể tích khối chóp S . ABCD là: VS . ABCD = SA.S ABCD = .2a 2 .2a = 3 3 3 Câu 9: Cho khối chóp S . ABC có đáy ABC là tam giác đều cạnh a , hai mặt bên ( SAB ) và ( SAC ) cùng vuông góc với đáy và SC = a 3 . Thể tích khối chóp bằng A. a3 3 . 4 B. a3 3 . 2 C. a3 6 . 12 D. 2a 3 6 . 9 Lời giải Chọn C ( SAB ) ⊥ ( ABC ) SA ⊥ ( ABC ) Ta có ( SAC ) ⊥ ( ABC ) ( SAB ) ( ABC ) = SA Xét SAC vuông tại A ta có: SA = SC 2 − AC 2 = 3a 2 − a 2 = a 2 Diện tích của tam giác ABC là a2 3 4 1 1 a 2 3 a3 6 Thể tích khối chóp VS . ABC = .SA.SABC = .a 2. . = 3 3 4 12 Câu 10: Cho khối chóp S . ABC có đáy ABC là tam giác đều cạnh a , hai mặt bên ( SAB ) và ( SAC ) cùng vuông góc với đáy và SC = a 3 . Thể tích khối chóp bằng A. a3 3 . 4 B. a3 3 . 2 C. a3 6 . 12 D. Lời giải Chọn C S C A B 7 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 2a 3 6 . 9 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN ( SAB ) ( SAC ) = SA SA ⊥ ( ABC ) . Ta có ( SAB ) ⊥ ( ABC ) ( SAC ) ⊥ ( ABC ) Trong tam giác SAC vuông tại A có SA = SC 2 − AC 2 = a 2 . Diện tích tam giác ABC là SABC = a2 3 . 4 1 1 a 2 3 a3 6 Thể tích khối chóp S . ABC là V = SA.SABC = .a 2. . = 3 3 4 12 Câu 11: Cho hình chóp S . ABC có đáy là tam giác đều cạnh bằng a . Cạnh bên SC vuông góc với mặt phẳng ( ABC ) , SC = a . Thể tích khối chóp S . ABC bằng a3 3 A. . 3 a3 3 B. . 9 a3 2 C. . 12 Lời giải a3 3 D. . 12 Chọn D a2 3 Do đáy là tam giác đều nên niện tích đáy B = và chiều cao h = SC = a 4 1 a3 3 Vậy thể tích khối chóp đã cho V = B.h = . 3 12 Câu 12: Cho khối chóp S . ABCD có đáy là hình thoi cạnh 2a , ABC = 600 , cạnh bên SA vuông góc với mặt phẳng đáy, mặt bên ( SCD ) tạo với đáy một góc 600 . Thể tích khối chóp S . ABC bằng A. a 3 3 . B. 3a 3 3 . C. 2a 3 3 . Lời giải D. 2a 3 . Chọn A Gọi I là trung điểm của CD . Vì ABCD là hình thoi có ABC = 600 ADC = 600 , AD = DC ACD đều AI ⊥ CD . Vậy ( SCD ) ; ( ABCD ) = SIA = 600 . Vì ACD đều AI = 3 AD = a 3 . 2 SAI vuông tại A : SA = AI .tan SIA = a 3. 3 = 3a . Dễ thấy ABC đều: SABC = 1 1 3 AB 2 = a 2 3 . Vậy VS . ABC = SA.SABC = .3a.a 2 3 = a 3 3 . 3 3 4 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 8 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Câu 13: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a . Biết SA ⊥ ( ABCD ) và SA = a 3 . Thể tích của khối chóp S . ABCD là: A. a 3 3. a3 3 B. . 12 a3 3 C. . 3 Lời giải a3 3 D. . 6 Chọn C Ta có VS . ABCD 1 a3 3 2 = AB .SA = . 3 3 Câu 14: Cho khối chóp S . ABCD có đáy là hình chữ nhật AB = a, AD = a 3, SA vuông góc với mặt đáy và SC tạo với mặt phẳng ( SAB ) một góc 300 . Thể tích của khối chóp đã cho bằng A. 4 3 a . 3 B. 6 3 a . 3 C. 2 6 3 a . 3 D. 2 6a 3 . Lời giải Chọn C BC ⊥ AB BC ⊥ ( SAB) SB là hình chiếu của SC trên (SAB) Ta có: BC ⊥ SA AB SA = A ( SC , ( SAB ) ) = CSB = 300 Vì SBC vuông tại B SB = BC = 3a tan 30 Xét SAB vuông tại A , ta có: SA = SB 2 − AB 2 = 2a 2 1 1 2 6 3 Thể tích khối chóp là: V = Bh = .a.a 3.2a 2 = a . 3 3 3 Câu 15: Cho tứ diện SABC có các mặt SAB, SBC là các tam giác cân tại S và SA, SB, SC đôi một vuông góc với nhau, AB = a 2 . Thể tích của khối tứ diện đã cho bằng 9 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN a3 B. . 3 3 A. 2a . a3 C. . 6 Lời giải D. a 3 . Chọn C Do SA ⊥ SB , SAB cân tại S 2 SA2 = AB 2 = 2a 2 SA = SB = a . Do SBC cân tại S nên SC = SB = a SSBC = 1 a2 SB.SC = . 2 2 1 a3 Thể tích khối tứ diện bằng V = SA.SSBC = . 3 6 Câu 16: Cho khối chóp S . ABCD có SA ⊥ ( ABCD ) , đáy ABCD là hình thang, AB / / CD, SA = AD = DC = a, BC = a 7 . Tam giác SBC vuông tại C , tam giác SCD vuông tại D . Thể tích khối chóp đã cho bằng A. 2a 3 . B. 4 3 a . 3 C. 2 3 a . 3 D. 1 3 a . 2 Lời giải Chọn C Ta có: CD ⊥ SA CD ⊥ ( SAD ) CD ⊥ AD ( SAD ) CD ⊥ SD Suy ra, tam giác ACD vuông tại D AC = AD 2 + DC 2 = a 2 + a 2 = a 2 BC ⊥ SA BC ⊥ ( SAC ) BC ⊥ AC ( SAC ) BC ⊥ SC Suy ra, tam giác ABC vuông tại C AB = AC 2 + BC 2 = 2a 2 + 7a 2 = 3a Ta có: S ABCD = ( CD + AB ) . AD = ( a + 3a ) .a = 2a 2 . 2 2 1 1 2 Thể tích của khối chóp S . ABCD là: VS . ABCD = .SA.S ABCD = .a.2a 2 = a 3 . 3 3 3 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 10 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Câu 17: Cho khối chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vuông, SA ⊥ ( ABCD ) và SA = a , góc giữa đường thẳng SC và mặt phẳng ( ABCD ) bằng 30o (tham khảo hình vẽ). Thể tích khối chóp S . ABCD bằng A. a3 . 2 B. a3 . 4 C. a3 3 . 6 D. a3 . 6 Lời giải Chọn A ( ) SA ⊥ ( ABCD ) SC , ( ABCD ) = SCA = 30O . Xét tam giác vuông SAC , ta có: AC = SA.cot 30o = a 3 . Suy ra: AB = AC a 3 = . 2 2 2 VS . ABCD 1 1 a 3 a3 = SA.S ABCD = . . a = . 3 3 2 2 Câu 18: Cho khối chóp S . ABC có đáy ABC là tam giác vuông tại B và BC = 3, BA = 4 . Cạnh bên SA = 5 vuông góc với đáy, khi đó thể tích khối chóp bằng A. V = 60 . B. V = 20 . C. V = 30 . Lời giải Chọn D 1 1 1 1 1 Ta có V = S ABC .SA = . BA.BC.SA = . .3.4.5 = 10 . 3 3 2 3 2 D. V = 10 . Câu 19: Cho khối chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a . Hai mặt phẳng ( SAB ) và ( SAD ) cùng vuông góc với đáy. Tính thể tích khối chóp S . ABCD biết rằng A. VABCD = a . 3 B. VSABCD a3 3 = . 3 C. VSABCD Lời giải Chọn D 11 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 a3 3 = . 9 SC = a 3 . D. VSABCD a3 = . 3 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN ( SAB ) ⊥ ( ABCD ) Ta có ( SAD ) ⊥ ( ABCD ) SA ⊥ ( ABCD ) . ( SAB ) ( SAD ) = SA ABCD là hình vuông cạnh a nên AC = a 2 . 2 2 Tam giác SAC vuông tại A nên SA = SC − AC = a . 1 1 a3 VS . ABCD = SA.S ABCD = SA. AB 2 = . 3 3 3 Câu 20: Cho khối chóp S . ABCD có ABCD là hình chữ nhật tâm O ; AC = 2 AB = 2a ; SA vuông góc với mặt phẳng đáy. Tính thể tích khối chóp S . ABCD biết rằng SD = a 5. A. VS . ABCD = a3 5 3 B. VS . ABCD = a3 15 a3 6 C. VS . ABCD = 3 3 Lời giải D. VS . ABCD = a 3 6 Chọn C Ta có: AC = 2 AB = 2a AB = a. Do ABCD là hình chữ nhật AB ⊥ BC. Xét ABC vuông tại B có BC = AC 2 − AB 2 BC = ( 2a ) 2 − a 2 = a 3. Xét SAD vuông tại A có SA = SD 2 − AD 2 SA = (a 5 ) − (a 3) 2 2 = a 2. Do SA ⊥ ( ABCD ) suy ra SA là đường cao của khối chóp. Thể tích khối chóp S . ABCD là 1 1 a3 6 VS . ABCD = SA S ABCD = SA AB BC = 3 3 3 Câu 21: Cho hình chóp SABC có đáy ABC là tam giác vuông tại B , AB = a , AC = a 5 , SA ⊥ ( ABC ) và SA = a 3 . Thể tích khối chóp SABC bằng A. V = a3 3 . 3 B. V = a3 3 . C. V = a3 3 2 D. V = a3 5 . 3 Lời giải Chọn A TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 12 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Ta có: BC = AC 2 − AB 2 = 5a 2 − a 2 = 2a . 1 1 1 a3 3 Thể tích khối chóp là: V = .SA.S ABC = .a 3. .a.2a = . 3 3 2 3 Câu 22: Cho hình chóp tam giác S . ABC có đáy ABC là tam giác vuông tại B , AB = a 3 , ACB = 60 , cạnh bên SA vuông góc với mặt đáy và SB hợp với mặt đáy một góc 30 . Tính thể tích V của khối chóp S . ABC . A. V = a3 3 . 18 B. V = a3 6 . 6 C. V = a3 3 . 6 D. V = a3 3 . 9 Lời giải Chọn C Ta có ABC là tam giác vuông tại B , AB = a 3 , ACB = 60 BC = AB a 3 = = a. 0 tan 60 3 Vì SA ⊥ ( ABC ) AB là hình chiếu vuông góc của SB lên mặt phẳng ( ABC ) . Khi đó ( SB, ( ABC ) ) = ( SB, AB ) = SBA = 30 SA = AB .tan 30 = a 3 . Vậy VS . ABC 1 =a. 3 1 1 1 1 a3 3 = SABC . SA = . BA . BC . SA = . a 3. a . a = . 3 3 2 6 6 Câu 23: Cho hình chóp S . ABC có cạnh bên SA vuông góc với mặt phẳng đáy ( ABC ) . Biết SA = a , tam giác ABC là tam giác vuông cân tại A , AB = 2a . Tính theo a thể tích V của khối chóp S . ABC . a3 A. V = . 6 a3 B. V = . 2 2a 3 C. V = . 3 Lời giải Chọn C 13 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 D. V = 2a 3 . CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Diện tích tam giác ABC vuông cân tại A là S ABC = 1 1 AB. AC = 2a.2a = 2a 2 . 2 2 1 1 2a 3 Thể tích khối chóp S . ABC là: VS . ABC = SA.S ABC = .a.2a 2 = . 3 3 3 Câu 24: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật AB = a và AD = 3a , cạnh bên SA vuông góc với đáy. Tính thể tích V của khối chóp S . ABCD biết góc giữa hai mặt phẳng ( SBD ) và ( ABCD ) bằng 60 . Lời giải ( SBD ) ( ABCD ) = BD Kẻ AH ⊥ BD ( H BD ) . Vì BD ⊥ SH ( SBC ) BD ⊥ AH ( ABCD ) Suy ra ( ( SBD ) , ( ABCD ) ) = ( SH ; AH ) = SHA = 60 Xét ABD vuông tại A có AH = Xét SAH vuông tại A có SA = AH .tan 60 = AD. AB AD 2 + AB 2 = 3a 2 3a 10 . = 10 a 10 3a 10 3a 30 . . 3= 10 10 1 1 3a 30 3a 3 30 Khi đó thể tích khối chóp S . ABCD là: V = SA.S ABCD = . . .3a 2 = 3 3 10 10 Câu 25: Cho khối chóp S . ABCD có đáy là hình chữ nhật, AB = a, AD = 2a , SA vuông góc với đáy, góc giữa cạnh bên SC và đáy bằng 30 . Tính thể tích của khối chóp đã cho. A. V = 2 15 3 a . 3 B. V = 2 3 a . 3 C. V = 2 15 3 a . 9 D. V = 2 15a 3 . TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 14 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Lời giải Chọn C Áp dụng định lý Pytago cho tam giác vuông ABC ta được: AC = AB 2 + BC 2 = a 2 + ( 2a ) = a 5 2 Ta có SA ⊥ ( ABCD ) A là hình chiếu vuông góc của S trên ( ABCD ) AC là hình chiếu vuông góc của SC trên ( ABCD ) ( SC , ( ABCD ) ) = ( SC ; AC ) = SCA = 30 Xét tam giác vuông SAC có: SA = AC.tan SCA = a 5. 1 a 15 = 3 3 Diện tích đáy ABCD là: S ABCD = AB. AD = 2a 2 1 1 a 15 2a3 15 Khi đó thể tích khối chóp là: V = SA.S ABCD = . .2a 2 = 3 3 3 9 Câu 26: Cho hình chóp S . ABC có đáy ABC là tam giác đều cạnh a . Hai mặt ( SAB ) và ( SAC ) cùng vuông góc với đáy và A. a3 6 . 4 SB = a 3 . Tính thể tích S . ABC . B. a3 6 . 12 C. a3 6 . 3 Lời giải Chọn B ( SAB ) ⊥ ( ABC ) SA ⊥ ( ABC ) tại A . Ta có: ( SAC ) ⊥ ( ABC ) ( SAC ) ( SAB ) = SA 15 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 D. 2a 3 6 . 9 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN SA = SB 2 − AB 2 = 3a 2 − a 2 = a 2 . 1 1 a2 3 a3 6 VS . ABC = S ABC .SA = .a 2 = . 3 3 4 12 Câu 27: Cho hình chóp S . ABC có đáy ABC là tam giác cân tại A , BC = 2a 3 , BAC = 1200 , cạnh bên SA vuông góc với mặt đáy và SA = 2a . Tính thể tích V của khối chóp S . ABC . 2a 3 3 A. V = . 3 B. V =a 3. 3 a3 3 C. V = . 2 a3 3 D. V = 6 Lời giải Chọn A Trong tam giác ABC kẻ đường cao AM vuông góc BC . Do tam giác ABC cân tại A , BAC = 1200 nên BAM = 600 . Do đó: AM = BM a 3 = =a o tan 60 3 1 1 a.2a 3 2a 3 3 .2a = Vậy thể tích khối chóp S . ABC là: V = B.h = . . 3 3 2 3 Câu 28: Cho hình chóp S . ABC , đáy là tam giác vuông cân tại B , AB = a , SA vuông góc với đáy, góc giữa SC và đáy bằng 45 . Thể tích khối chóp S . ABC bằng A. a3 2 . 6 B. a3 2 . 2 C. a3 . 6 D. a3 . 2 Lời giải Chọn A Đáy là tam giác vuông cân tại B nên diện tích đáy S ABC = 1 a2 AB 2 = và AC = a 2 . 2 2 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 16 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Góc giữa SC và đáy bằng 45 nên SA = AC = a 2 1 1 a 2 a3 2 Thể tích cảu khối chóp là V = SA.S ABC = a 2. = . 3 3 2 6 Câu 29: Cho khối chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vuông, SA vuông góc với mặt phẳng đáy và SA = 3a . Biết góc giữa đường thẳng SD và mặt phẳng ( SAC ) bằng 30. Thể tích khối chóp đã cho bằng A. 27a 3 . B. a 3 . C. 3a 3 . Lời giải D. 9a 3 . Chọn D Gọi độ dài cạnh hình vuông ABCD là x ( x 0 ) . DO ⊥ AC DO ⊥ ( SAC ) ( SD, ( SAC ) ) = OSD = 30 . Gọi O = AC BD DO ⊥ SA Do đó tan OSD = OD 1 = OS 3 2 x 2 2 9a 2 + x 2 2 = 1 1 x = 3a VS . ABCD = S ABCD .SA = 9a 3 . 3 3 Câu 30: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật AB = 2a và AD = 4a , cạnh bên SA vuông góc với đáy. Tính thể tích V của khối chóp S . ABCD biết góc giữa hai mặt phẳng ( SBD ) và ( ABCD ) bằng 300 . A. 15a 3 . 5 8a 3 15 B. . 15 8a 3 15 C. . 45 Lời giải Chọn C 17 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 D. 3a 3 . 3 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Kẻ AE ⊥ BD . ( ) 300 = ( SBD ) , ( ABCD ) = SEA . Xét ABD vuông tại A có AE = AD. AB AD 2 + AB 2 Xét SAE vuông tại A có SA = AE.tan 300 = = 8a 2 4a 5 . = 5 2a 5 4a 5 3 4a 15 . = . 5 3 15 1 1 4a 15 2 8a3 15 .2a = Khi đó thể tích S . ABCD là V = SA.S ABCD = . . 3 3 15 45 Câu 31: Cho hình chóp S . ABC có đáy là tam giác vuông tại B, BC = 3a, AC = a 10, cạnh bên SA vuông góc với đáy. Góc giữa mặt phẳng ( SBC ) và mặt phẳng đáy bằng 30o. Tính thể tích khối chóp S . ABC là A. a3 3 . 6 B. a3 3 . 3 C. a3 3 . 2 D. a 3 3. Lời giải Chọn A AB = AC 2 − BC 2 = a 1 1 3a 2 S = AB . BC = .3 a . a = Ta có và ABC a 3 2 2 2 30o = SBA SA = AB.tan 30o = 3 1 a3 3 Vậy VS . ABC = .SABC .SA = . 3 6 Câu 32: Cho hình chóp S . ABCD có đáy là hình vuông cạnh 2a ,cạnh bên SA vuông góc với mặt phẳng đáy, góc giữa SC với mặt phẳng ( SAB ) bằng 30 . Thể tích của khối chóp S . ABCD bằng TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 18 Phan Nhật Linh A. Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia 2a 3 . 3 B. 8a 3 . 3 8 2a 3 . 3 C. D. 2 2a 3 . 3 Lời giải Chọn C SC ( SAB ) = S 0 ( SC ( SAB ) ) = ( SC ; SB ) = CSB = 30 . CB ⊥ ( SAB ) BC BC 2a Xét tam giác SBC vuông tại B có: tan 300 = SB = = = 2 3a . 0 SB tan 30 3 3 Ta có: Xét tam giác SAB vuông tại A có: SA = ( 2a 3 ) 2 − 4a 2 = 2a 2 . 1 1 8a3 2 Thể tích khối chóp VS . ABCD = .SA.S ABCD = .2a 2.4a 2 = . 3 3 3 Câu 33: Cho hình chóp S . ABC có tam giác ABC đều cạnh a , SA ⊥ ( ABC ) . Gọi M là điểm trên cạnh AM 2 = . Biết khoảng cách giữa hai đường thẳng SM và BC bằng AB 3 thể tích khối chóp S . ABC . AB sao cho a3 3 A. . 6 a3 3 B. . 4 2a 3 3 C. . 3 Lời giải a . Tính 13 a3 3 D. . 2 Chọn A AN 2 a 3 = , G = MN AI AG = . AC 3 3 1 Ta có d ( SM , BC ) = d ( BC , ( SMN ) ) = d ( B, ( SNM ) ) = d ( A, ( SMN ) ) 2 2a Suy ra d ( A, ( SMN ) ) = 13 Gọi K là hình chiếu vuông góc của A lên SG . Khi đó MN ⊥ AG, MN ⊥ SA MN ⊥ ( SAG ) MN ⊥ AK . Vậy AK ⊥ ( SMN ) , hay Gọi I là trung điểm của BC , N AC : d ( A, ( SMN ) ) = AK = 2a . 13 19 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Ta có 1 a 2 3 a3 3 1 1 1 13 3 1 V = .2 a . = = − = − = SA = 2 a . Vậy . S . ABC 3 4 6 SA2 AK 2 AG 2 4a 2 a 2 4a 2 Câu 34: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh bằng a , SA ⊥ ( ABCD ) . Góc giữa hai mặt phẳng ( SBC ) và ( SCD ) bằng với cos = 9 . Thể tích của khối chóp S . ABCD 16 bằng: A. a3 7 . 3 B. a 3 57 . 3 C. a 3 57 . 9 D. a3 7 . 9 Lời giải Chọn D Dựng BH ⊥ SC SC ⊥ ( BHD ) SC ⊥ DH ( ( SBC ) , ( SCD ) ) = ( BH , DH ) Trường hợp 1: cos BHD = − 9 16 Ta có: BD = AC 2 = a 2 suy ra BD 2 = BH 2 + DH 2 − 2 BH DH cos BHD Mà BH = DH ( SBC = SDC ) −9 25 8 4 = BH 2 BH 2 = 2a 2 BH = a 16 8 25 5 1 1 1 1 1 1 BH BC 4 Mặt khác: = 2+ 2 = − SB = = a 2 2 2 2 2 2 BH SB BC SB BH BC 3 BC − BH Nên BD 2 = BH + BH 2 − 2 BH BH Khi đó: SA = SB 2 − AB 2 = 7 a 3 1 1 7 7 3 VS . ABCD = SA AB AD = aaa = a 3 3 3 9 9 Trường hợp 2: cos BHD = 16 Ta có: BD 2 = BH 2 + DH 2 − 2 BH DH cos BHD = BH + BH 2 − 2BH BH BH 2 = 9 7 = BH 2 16 8 8 2 4 7 2a BH = a BC (vô lý) 7 7 Câu 35: Cho hình chóp S . ABC có SA vuông góc với đáy, mặt phẳng ( SAB ) vuông góc với mặt phẳng ( SBC ) , góc giữa hai mặt phẳng ( SAC ) và ( SBC ) bằng 600 , SB = a 2; BSC = 450. Tính thể tích khối chóp S . ABC TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 20 Phan Nhật Linh A. Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia 2 3 a . 4 B. 2 3 a . 2 C. 3 3 a . 2 D. 5 3 3 a. 2 Lời giải Chọn D Dựng AH ⊥ SB ( H SB) AH ⊥ ( SBC ) BC ⊥ SA BC ⊥ ( SAB) ABC vuông tại B. Ta có: BC ⊥ AH Dựng BI ⊥ AC ( I AC ) BI ⊥ SC Dựng BK ⊥ SC ( K SC ) SC ⊥ ( BIK ) . Suy ra: (( SAC );( SBC )) = BKI = 600. Ta lại có: SBC vuông cân tại B ( BSC = 450 ; BC ⊥ SB) SB = BC = a 2. Suy ra: BK = a ( K là trung điểm của SC ) BI ⊥ SC a 3 . BI ⊥ ( SAC ) BI ⊥ IK nên BIK vuông tại I BI = BK .sin 600 = Do 2 BI ⊥ AC ABC tại B SABC 1 1 1 a 30 = + AB = . 2 2 2 BI AB BC 5 1 a 2 15 2a 5 = AB.BC = ; SA = SB 2 − AB 2 = . 2 5 5 V = VS . ABC 2a 3 3 a3 5 3 = = . 15 V 2 Câu 36: Cho hình chóp S . ABC có đáy là tam giác ABC vuông tại A , AB = a , BC = 2a và SB vuông góc với mặt phẳng ( ABC ) . Biết góc giữa hai mặt phẳng ( SAC ) và ( SBC ) bằng 600 . Thể tích của khối chóp S . ABC bằng a3 2 A. . 6 a3 6 B. . 12 a3 6 C. . 4 Lời giải Chọn B 21 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 a3 2 D. . 2 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN AH ⊥ BC . Ta có: AH ⊥ ( SBC ) AH ⊥ SC . AK ⊥ SC (1) Kẻ Khi đó: SC ⊥ ( AHK ) SC ⊥ KH ( 2 ) . Từ (1) , ( 2 ) suy ra: Góc giữa hai mặt phẳng ( SAC ) và ( SBC ) là AKH = 600 Tam giác vuông ABC có: AB = a , BC = 2a AC = BC 2 − AB 2 = a 3 AH .BC = AB. AC AH = AC 2 = CH .CB CH = a 3 2 3 a 2 a 3 AH 1 tan 600 = 2 HK = a . Xét tam giác vuông AHK vuông tại H : tan K = HK HK 2 Xét tam giác vuông HKC vuông tại K : KC = Khi đó: tan C = 1 3 HC 2 − HK 2 = a 2 . SB KH 2 = SB = a. BC KC 2 1 1 3 2 Vậy: VS . ABC = .S ABC .SB = . . AB. AC.SB = a3 6 . 12 Câu 37: Cho tam giác ABC đều cạnh a , gọi d là đường thẳng qua A và vuông góc với mặt phẳng ( ABC ) . Trên d lấy điểm S và đặt AS = x, ( x 0 ) . Gọi H và K lần lượt là trực tâm của các tam giác ABC và SBC . Biết HK cắt d tại điểm S . Khi SS ngắn nhất thì khối chóp S . ABC có thể tích bằng a3 6 A. . 6 a3 3 B. . 8 a3 2 C. . 27 Lời giải a3 6 D. . 24 Chọn D TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 22 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Gọi A, I lần lượt là trung điểm của BC và AC , B là chân đường cao của tam giác SBC hạ từ đỉnh B . Xét tam giác SAS có H là trực tâm, ta có S AH ∽ AAS AS AH a 3 a 3 a2 = AS . AS = AA. AH = . = AA AS 2 3 2 Theo bất đẳng thức Cauchy ta có: SS = SA + AS 2 AS . AS = 2 Dấu “ = ” xảy ra khi SA = AS = x = a2 =a 2 2 a 2 . 2 a 2 1 1 a 2 a 2 3 a3 6 . Khi đó VS . ABC = SA.S ABC = . . . = 2 3 3 2 4 24 Câu 38: Cho hình chóp S . ABC có đáy là tam giác đều có cạnh bằng 4 , SA vuông góc với đáy, khoảng Do đó SS ngắn nhất khi x = cách từ A đến mặt phẳng ( SBC ) bằng A. V = 8 3 . B. V = 3 . Thể tích V của khối chóp S . ABC là 16 2 . 3 C. V = 8 3 . 3 D. V = 16 3 . 3 Lời giải Gọi M là trung điểm của BC , suy ra AM ⊥ BC (1) . Ta có SA ⊥ ( ABC ) SA ⊥ BC ( 2 ) . Từ (1) , ( 2 ) suy ra BC ⊥ ( SAM ) . Kẻ AH ⊥ SM , vì AH ( SAM ) nên AH ⊥ BC . Do đó AH ⊥ ( SBC ) , suy ra d ( A , ( SBC ) ) = AH = 3 . 4 3 42. 3 = 2 3 , S ABC = =4 3. 2 4 1 1 1 Tam giác SAM vuông tại A , ta có: = 2+ 2 AH SA AM 2 1 1 1 1 1 1 2 = − = − = SA = 2 . 2 2 2 2 SA AH AM 4 3 2 3 ABC là tam giác đều cạnh bằng 4 nên AM = ( ) ( ) 1 1 8 3 Thể tích khối chóp: V = S ABC .SA = .4 3.2 = . 3 3 3 Câu 39: Cho hình chóp S . ABCD , mặt đáy ABCD là hình vuông cạnh a . Cạnh bên SA vuông góc với mặt đáy. Gọi H , K lần lượt là hình chiếu vuông góc của A lên SB, SD . Tính theo a thể tích 23 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN khối chóp S . ABCD biết góc giữa hai mặt phẳng ( ABCD ) và ( AHK ) là 30 . A. a3 2 . 3 B. a3 6 . 2 C. a3 6 . 3 D. a3 6 . 9 Lời giải Chọn C BC ⊥ AB BC ⊥ ( SAB ) BC ⊥ AH Ta có: BC ⊥ SA AH ⊥ BC AH ⊥ ( SBC ) SC ⊥ AH (1) Khi đó AH ⊥ SB Tương tự SC ⊥ AK ( 2 ) Từ (1) và (2) suy ra SC ⊥ ( AHK ) ( 3) Theo giả thiết SA ⊥ ( ABCD ) ( 4 ) Từ (3) và (4) suy ra góc giữa hai mặt phẳng ( ABCD ) và ( AHK ) là = ( SC , SA) = ASC = 30 tan = AC SA = a 2. 3 = a 6 SA 1 a3 6 . VS . ABCD = .a 6.a 2 = 3 3 Câu 40: Cho hình chóp SABC có đáy ABC là tam giác vuông cân tại B , BC = a 2 . Biết SA ⊥ ( ABC ) , góc giữa SC và đáy bằng 60 . Thể tích khối chóp SABC bằng A. a3 3 . 6 B. a3 3 . 3 C. a3 . 12 D. 2a 3 3 . 3 Lời giải Chọn D TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 24 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia SC ( ABC ) = C Ta có ( SC , ( ABC ) ) = SCA = 60 . SA ⊥ ABC ( ) Vì ABC là tam giác vuông cân tại B , AC = AB 2 + BC 2 = (a 2 ) + (a 2 ) 2 2 = 2a . SA SA = AC.tan 60 = 2a 3 . AC 1 1 = AB.BC = .a 2.a 2 = a 2 . 2 2 Tam giác SAC vuông tại A tan 60 = Tam giác ABC vuông tại B S ABC Vậy VSABC 1 1 2a 3 3 2 = .SA.S ABC = .2a 3.a = . 3 3 3 Câu 41: Cho chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật. Biết SA ⊥ ( ABCD ) , AB = 2 BC = 2a , góc giữa ( SBD ) và đáy bằng 30 . Thể tích của khối chóp S . ABCD là A. 15 3 a . 15 B. 4 15 3 a . 45 C. 15 3 a . 45 D. 4 15 3 a . 15 Lời giải Chọn B Kẻ AI ⊥ BD tại I . BD ⊥ AI BD ⊥ ( SAI ) BD ⊥ SI . Ta có BD ⊥ SA ( SBD ) ( ABCD ) = BD Ta có AI ⊥ BD ( ( SBD ) , ( ABCD ) ) = ( AI , SI ) = SIA = 30 . SI ⊥ BD BD = AD 2 + AB 2 = a 5 ; AI = SA = AI .tan SIA = AD. AB 2 5 = a. BD 5 2 5 3 2 15 a. = a. 5 3 15 1 1 2 15 4 15 3 VS . ABCD = .S ABCD .SA = .a.2a. a= a . 3 3 15 45 Câu 42: Cho hình chóp S . ABC có tam giác ABC vuông cân tại B, AC = 2a 2 , SA vuông góc với mặt phẳng ( ABC ) , góc giữa 2 mặt phẳng ( SAC ) và ( SBC ) bằng 600 . Tính thể tích của khối chóp S . ABC A. 1 3 a . 3 B. a 3 . 25 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 C. 5 3 a 3 D. 4 3 a 3 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Lời giải Chọn D BM ⊥ AC BM ⊥ ( SAC ) BM ⊥ SC . Gọi M là trung điểm của AC ⇒ BM ⊥ AC . Ta có: BM ⊥ SA SC ⊥ BM SC ⊥ MH . Kẻ BH ⊥ SC tại H. Ta có: SC ⊥ BH Vậy góc giữa 2 mặt phẳng ( SAC ) và ( SBC ) là góc BHM = 600 Từ giả thiết AC = 2a 2 . nên AB = BC = 2a và BM = MC = a 2 Xét tam giác BMH vuông tại M: tan BHM = CH = CM 2 − MH 2 = BM BM a 6 MH = = . 0 MH tan 60 3 2a 3 . 3 Xét hai tam giác đồng dạng CAS , CHM (tam giác vuông có chung góc nhọn C ), do đó: SA AC MH . AC 1 1 4 = SA = = 2a . Thể tích khối chóp: VS . ABC = .SA. . AB.BC = a 3 . MH CH CH 3 2 3 Câu 43: Cho hình chóp S . ABC có đáy là tam giác vuông cân tại B, AB = a 2 . Cạnh bên SA vuông góc với mặt phẳng đáy. Gọi M , N lần lượt là trung điểm của SB, SC. Góc giữa hai mặt phẳng ( AMN ) và ( ABC ) a3 2 A. . 2 là . Biết cos = a3 5 B. . 3 2 . Thể tích khối chóp S . ABC bằng 3 a3 7 C. . 3 Lời giải a3 2 D. . 3 Chọn C TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 26 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia A ( AMN ) ( ABC ) MN ( AMN ) Vì BC ( ABC ) MN || BC nên giao tuyến của ( AMN ) và ( ABC ) là đường thẳng d đi qua A và song song với BC , MN . AB ⊥ BC AB ⊥ d Ta có BC ⊥ ( SAB ) BC ⊥ AM AM ⊥ d Suy ra (( AMN ) , ( ABC )) = ( AM , AB ) = MAB. Đặt SA = x, ( x 0 ) . Xét tam giác vuông SAB, có SB = 2a 2 + x 2 BM = AM = 2a 2 + x 2 . 2 Áp dụng định lí Côsin cho ABM , ta có cos MAB = AM 2 + AB 2 − BM 2 2 = 2. AM . AB 3 2a 2 2. 2a 2 + x 2 .a 2 2 = 2 x=a 7. 3 1 1 1 a3 7 Thể tích khối chóp đã cho bằng V = . AB 2 .SA = .2a 2 .a 7 = . 3 2 6 3 Câu 44: Cho hình chóp S . ABCD, đáy ABCD là hình vuông cạnh a , SA vuông góc với đáy. Khoảng cách giữa hai đường thẳng BD và SC là 2a 3 A. . 3 a3 B. . 6 a . Tính thể tích khối chóp S . ABCD. 2 C. a 3 2. Lời giải Chọn D Gọi O = AC BD . Vẽ OH ⊥ SC ( H SC ) (1). BD ⊥ AC BD ⊥ ( SAC ) BD ⊥ OH (2). Ta có BD ⊥ SA Từ (1) và (2) ta có OH là đoạn vuông góc chung của BD và SC. a Vậy d ( BD , SC ) = OH = . 2 Xét hai tam giác đồng dạng CHO và CAS ta có 27 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 a3 2 D. . 3 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN a a 2 OH CO 1 1 a3 2 2 = 2 = SA = a 2 . Vậy VS . ABCD = .SA.S ABCD = .a 2.a 2 = . SA SC SA 3 3 3 SA2 + 2a 2 Câu 45: Cho khối chóp S . ABC có cạnh bên SA vuông góc với mặt phẳng đáy, đáy là tam giác cân tại A, độ dài đường trung tuyến AD = a , cạnh bên SB tạo với mặt phẳng đáy góc 450 và tạo với mặt phẳng ( SAD ) góc 300. Thể tích khối chóp S . ABC bằng A. a3 2 . 9 B. a3 2 . 3 C. a 3 2. D. 3a 3 2. Lời giải Chọn B Ta có vì SA ⊥ ( ABC ) nên ( SB, ( ABC ) ) = ( SB, AB ) = SBA = 45 suy ra tam giác SAB vuông cân tại A . Đặt AB = x ( x 0 ) SA = x, SB = x 2; Do tam giác cân ABC tại A AD ⊥ BC nên , BD = x 2 − a 2 . Ta có: BD ⊥ AD, BD ⊥ SA BD ⊥ ( SAD ) , suy ra ( SB, ( SAD ) ) = ( SB, SD ) = BSD = 30. Xét tam giác vuông SBD có: 1 BD = SB.sin 30 x 2 − a 2 = x 2. 2 ( x 2 − a 2 ) = x 2 x = a 2. 2 Suy ra BD = a ; SA = a 2 1 1 1 a3 2 Vậy VS . ABC = SA.S ABC = .a 2. .a.2a = . 3 3 2 3 Câu 46: Cho hình chóp S . ABC có SA ⊥ ( ABC ) , hai mặt phẳng ( SAB ) và ( SBC ) vuông góc với nhau. a a SA = ; AB = , góc tạo bởi hai mặt phẳng ( SAC ) và ( SBC ) là 600 . Tính theo a thể tích 2 2 khối chóp S . ABC . a3 3 A. 24 a3 B. 4 a3 C. 12 a3 3 D. 12 Lời giải Chọn A TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 28 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia S E a 60° 2 H C A a 2 Ta có Gọi B ( SAB ) ⊥ ( SBC ) SA ⊥ ( ABC ) ( SAB ) ⊥ ( ABC ) . Ta có ( SAB ) ⊥ ( ABC ) BC ⊥ ( SAB ) ( SBC ) ( ABC ) = BC H,E lần lượt là chân đường cao hạ từ A xuống SB , SC , vì ( SAB ) ⊥ ( SBC ) và ( SAB ) ( SBC ) = SB AH ⊥ ( SBC ) AH ⊥ SC Ta có SC ⊥ AH , SC ⊥ AE SC ⊥ EH Xét tam giác SAB : nên ( SAC ) ; ( SBC ) = AEH = 600 1 1 1 = 2+ AH = 2 AH SA AB 2 SA. AB SA2 + AB 2 = a a . 2 2 2 a a + 2 2 2 = a 6 6 a 6 3 a 2 = 6 AE = Xét tam giác AHE vuông tại H : sin AEH = sin 600 = 2 AE 3 Xét tam giác SAC vuông tại A : 1 1 1 1 1 1 = 2+ = + AC = a 2 2 2 2 2 2 AE SA AC AC a a 2 2 3 2 2 Xét tam giác ABC vuông tại B : BC = AC − AB = a 6 2 1 1 a 1 a a 6 a3 3 Vậy V = SA.S ABC = . . . . . = 3 3 2 2 2 2 24 Câu 47: Cho khối chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình bình hành và SA vuông góc với mặt phẳng đáy. o Biết AB = 2a, AD = 2a, ABC = 45o và góc giữa hai mặt phẳng ( SBC ) , ( SCD ) bằng 30 . Thể tích khối chóp đã cho bằng 3 A. 3a . 3 B. a . C. Lời giải Chọn C 29 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 2 3 a . 3 D. 3 3 a . 4 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN o Gọi K là hình chiếu vuông góc của A trên BC BK = AB.cos 45 = 2a. 2 = a. 2 Khi đó K là trung điểm của BC và AK ⊥ BC nên AC = AB = 2a Nhận thấy tam giác ABC , ACD là các tam giác vuông lần lượt tại A và C . Ta có: BC ⊥ ( SAK ) , CD ⊥ ( SAC ) suy ra ( SBC ) ⊥ ( SAK ) , ( SCD ) ⊥ ( SAC ) . Gọi I , H lần lượt là hình chiếu vuông góc của A lên SK , SC Khi đó AI ⊥ ( SBC ) , AH ⊥ ( SCD ) . Dẫn đến AI ⊥ IH hay tam giác AIH vuông tại I . Góc giữa hai mặt phẳng ( SBC ) , ( SCD ) bằng IAH = 30o . Gọi h = SA , AI = Ta có cos IAH = a.h a +h 2 AI AH 2 2a.h , AH = 2a 2 + h 2 2a 2 + h 2 2. a + h 2 2 = 3 h = a. 2 Diện tích hình bình hành ABCD là S = AK . AD = 2a . 1 1 2 Thể tích khối chóp V = Sh = .2a 2 .a = a 3 . 3 3 3 2 Câu 48: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a , SA = a 3 và SA vuông góc với mặt phẳng đáy. Mặt phẳng ( P ) đi qua điểm A và vuông góc với SC cắt SB, SC , SD lần lượt tại B, C , D. Thể tích khối chóp S . ABC D bằng 3 3a 3 A. . 20 9 3a 3 B. . 20 3 3a 3 C. . 10 3 3a 3 D. . 40 Lời giải Chọn A TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 30 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia 1 Ta có: VS . ABCD = .a 3.a 2 3 AC ⊥ SC ( do SC ⊥ ( P ) , AC ( P ) ) . AD ⊥ SC ( do SC ⊥ ( P ) , AD ( P ) ) AD ⊥ SD. AD ⊥ CD do CD ⊥ AD , CD ⊥ SA ( ) AB ⊥ SC ( do SC ⊥ ( P ) , AB ( P ) ) AB ⊥ SB. AB ⊥ BC do BC ⊥ AB , BC ⊥ SA ( ) SB SA2 3 = = . Trong SAB SB SB 2 4 SD SA2 3 2 = = . Trong SAD vuông tại A có: SA = SD '.SD SD SD 2 4 SC SA2 3 2 = = . Trong SAC vuông tại A có: SA = SC .SC SC SC 2 5 VS . ABC SB SC 9 V SC SD 9 = . = . = . và S . AC D = VS . ABC SB SC 20 VS . ACD SC SD 20 2 vuông tại A có: SA = SB.SB VS . ABC VS . AC D VS . ABC + VS . ACD VS . ABCD ' 2.VS . ABCD ' 9 + = = = = . VS . ABC VS . ACD VS . ABC VS . ABC VS . ABCD 10 Vậy VS . ABC D ' = 9 3 3a3 .VS . ABCD = . 20 20 Câu 49: Cho khối chóp S . ABCD có đáy là hình vuông cạnh x và SA A đến mặt phẳng m 3 a , m, n n A. 10 . ABCD . Khoảng cách từ điểm ( SCD ) bằng a 2 . Biết thể tích nhỏ nhất của khối chóp . Tính P B. 9 . m n. C. 8 . Lời giải Chọn C 31 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 D. 11 . S . ACD là CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Kẻ AH 1 . Ta có SD CD SAD AH SAD Từ 1 và 2 ta có AH Xét SCD suy ra AH CD 2 d A, SCD AH a 2. SAD ta có 1 AH 2 1 AS 2 1 AD 2 Diên tích tam giác 1 AS 2 1 AH 2 ACD là S ACD 1 AD 2 AD 2 . AH 2 AD 2 AH 2 AS 2ax x 2 2a 2 . x2 2 1 AD.CD 2 Vậy thể tích của khối chóp S . ACD là VS . ACD 1 1 1 2 ax 2 a 2 x3 . = .SA.S ACD = . x . = . 3 3 2 6 x 2 − 2a 2 x 2 − 2a 2 Xét hàm số f ( x ) = f ( x) = x3 x 2 − 2a 2 với x a 2 . x = 0 ( KTM ) , f ( x ) = 0 x = −a 3 ( KTM ) . ( x 2 − 2a 2 ) x = a 3 2 x4 − 6 x2a2 (x 2 − 2a 2 ) Bảng biến thiên: Vậy ta có P = m + n = 8 . Câu 50: Cho hình chóp S . ABCD có đáy là hình chữ nhật và SA ⊥ ( ABCD ) . Gọi M là trung điểm của CD . Trung tuyến CN của tam giác SCM kéo dài cắt SD tại P . Biết rằng AB = 3 , cos( SC ,( ABCD)) = A. 1 . 2 5 12 và d (C , ( SBD)) = . Tính VS . ANP . 13 26 B. 1 . 3 C. 1 . 12 D. 1 . 6 Lời giải Chọn D TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 32 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Áp dụng định lý Menelaus cho tam giác SMD với cát tuyến CNP ta có SP DC MN SP SP 1 SP 1 VS . ANP SN SP 1 1 1 =1 2 1 = 1 = = = = = PD CM NS PD PD 2 SD 3 VS . AMD SM SD 2 3 6 Gọi O là giao điểm của AC và BD . Kẻ AK ⊥ BD tại K , AH ⊥ AK tại H . Ta có: AC = AB 2 + AD 2 = 9 + AD 2 , tan( SC , ( ABCD)) = AC là hình chiếu của SC trên 1 1 −1 = . cos ( SC , ( ABCD)) 5 2 ( ABCD ) 1 SA 1 = tan( SC , ( ABCD)) = tan( SC , AC ) = tan SCA = SA = 9 + AD 2 5 AC 5 AK = AH = AB AD 3 AD = AC 9 + AD 2 SA AK = SK 1 3 AD 9 + AD 2 5 SA. AK 9 + AD 2 9 + AD 2 = 3 AD = AD 4 + 243 AD 2 + 81 SA2 + AK 2 1 9 AD 2 2 ( 9 + AD ) + 9 + AD 2 25 BD ⊥ AK Ta có: BD ⊥ ( SAK ) BD ⊥ AH BD ⊥ SA mà SK ⊥ AH AH ⊥ ( SBD) d ( A,( SBD)) = AH . AC ( SBD) = O d (C ,( SBD)) CO = = 1 d (C ,( SBD)) = AH d ( A,( SBD)) AO AD 2 ( 9 + AD 2 ) 12 9 + AD 2 16 = 3 AD = 13 AD 4 + 243 AD 2 + 81 169 AD 4 + 243 AD 2 + 81 153 AD 4 − 2367 AD 2 − 1296 = 0 AD = 4 SA = 1 1 1 1 1 1 1 1 VS . AMD = SA S AMD = 1 AD MD = 4 AB = 3 = 1 VS ANP = . 3 3 2 6 2 3 6 33 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 34 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Dạng 3: Thể tích khối chóp có mặt bên vuông góc với đáy Bài toán: Cho hình chóp có mặt phẳng ( P ) ( mặt phẳng ( P ) chứa đỉnh hình chóp). Mặt phẳng ( P ) vuông góc với mặt đáy của hình chóp. Cách tìm đường cao của hình chóp như thế nào? Cách tìm đường cao hình chóp: • Bước 1: Tìm giao tuyến của mặt phẳng ( P ) và mặt phẳng đáy • Bước 2: Từ đỉnh S của hình chóp kẻ đoạn thẳng SH vuông góc với giao tuyến d Lưu ý: Chúng ta phải đặc biệt lưu ý đến tính chất hình học của mặt phẳng ( P ) để xác định được cụ thể, tính chất của chân đường cao H . B Câu 1: VÍ DỤ MINH HỌA Cho hình chóp S . ABC có đáy ABC là tam giác cân tại A , AB = a , BAC = 120 , tam giác SAB đều và nằm trong mặt phẳng vuông góc với ( ABC ) . Thể tích khối chóp S . ABC bằng A. 3a 3 . 2 B. a3 . 2 C. a3 . 8 D. a3 . 3 Lời giải Chọn C 1 1 2 a2 3 Ta có: SABC = AB. AC.sin A = a .sin120 = . 2 2 4 Gọi I là trung điểm của đoạn thẳng AB , tam giác SAB đều và nằm trong mặt phẳng vuông góc với ( ABC ) SI ⊥ ( ABC ) SI = a 3 . 2 1 1 a 2 3 a 3 a3 Thể tích khối chóp S . ABC là V = Bh = . . = . 3 3 4 2 8 Câu 2: Cho hình chóp S . ABC có SAB và ABC là hai tam giác đều cạnh a và nằm trong hai mặt phẳng vuông góc với nhau. Tính theo a thể tích của khối chóp S . ABC . A. 2a 3 . 3 B. a3 . 3 C. a 3 . Lời giải Chọn C 1 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 D. 3a 3 . CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Gọi H là trung điểm của AB . Suy ra SH ⊥ AB . ( SAB ) ⊥ ( ABC ) Ta có: ( SAB ) ( ABC ) = AB SH ⊥ ( ABC ) . SH ⊥ AB ( 2a ) 3 = a 2 3 . 2a 3 SH = = a 3, SABC = 2 4 1 1 Vậy VS . ABC = SABC .SH = .a 2 3.a 3 = a3 . 3 3 2 Câu 3: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh bằng a 3, tam giác SBC vuông tại S và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy, đường thẳng SD tạo với mặt phẳng ( SBC ) một góc 60 . Thể tích của khối chóp đã cho bằng A. a 3 3. B. a 3 6. C. a3 6 . 6 D. a3 6 . 3 Lời giải Chọn D Kẻ SH ⊥ BC. Từ giả thiết suy ra SH ⊥ ( ABCD ) . Xác định được hình chiếu vuông góc của D lên ( SBC ) là điểm C . Do đó: ( SD, ( SBC ) ) = ( SD, SC ) = DSC = 60 . Tam giác vuông SCD vuông tại C có SC = DC.cot DSC = a . Tam giác vuông SBC vuông tại S có SB = BC 2 − SC 2 = a 2, SH = SB.SC a 6 . = BC 3 1 1 a3 6 Vậy thể tích khối chóp: VS . ABCD = S ABCD .SH = AB 2 .SH = . 3 3 3 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 2 Phan Nhật Linh Câu 4: Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Cho hình chóp S . ABCD có đáy là hình vuông cạnh a 2 , tam giác SAB cân tại S và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy, SC = 2a . Thể tích khối chóp S . ABCD là: A. a3 3 . 2 B. a3 6 . 3 C. a3 2 . 3 D. a3 6 . 4 Lời giải Chọn B Gọi H là trung điểm của AB . Theo bài tam giác SAB cân tại S nên ta có SH ⊥ AB ( SAB ) ( ABCD ) = AB Ta có: SH ( SAB ) SH ⊥ ( ABCD ) SH ⊥ AB 2 a 2 Xét tam giác BHC vuông tại B có: HC = BH + BC = + a 2 2 2 2 ( ) 2 = a 10 2 2 a 10 a 6 Xét tam giác SHC vuông tại H có: SH = SC − HC = 4a − = 2 2 2 ( 2 2 ) 2 a 6 1 a3 6 Vậy VS . ABCD = . a 2 . = 3 2 3 Câu 5: Cho hình chóp S . ABCD có đáy là hình chữ nhật, AB = a , AD = 2a . Tam giác SAB cân tại S và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy. Góc giữa đường thẳng SC và mặt phẳng ( ABCD ) bằng 45 . Thể tích của khối chóp S . ABCD là: A. a3 17 . 9 B. a3 17 3 . C. a3 17 . 3 Lời giải Chọn C S A D M B 3 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 C D. a3 17 . 6 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Ta có có: S ABCD = AB. AD = 2a 2 . Gọi M là trung điểm của AB, khi đó SM ⊥ AB SM ⊥ ( ABCD ) . ( ) ( ) Do đó SC , ( ABCD ) = SC , MC = SCM = 45 . Khi đó SM = MC = 4a 2 + a 2 a 17 . = 4 2 1 1 a 17 a3 17 Vậy VS . ABCD = SM .S ABCD = . . .2a 2 = 3 3 2 3 Câu 6: Cho hình chóp S . ABCD có đáy là hình vuông cạnh a . Hình chiếu của đỉnh S trên mặt phẳng đáy là H sao cho AB = 3 AH . Góc giữa cạnh SD và mặt phẳng ( ABCD ) bằng 45 . Tính thể tích V của khối chóp S .HCD . a3 2 A. V = . 9 a3 10 B. V = . 9 a3 10 C. V = . 6 Lời giải a3 10 D. V = . 18 Chọn D S A 450 D H O a a B C ) ( Ta có SH ⊥ ( ABCD ) SD, ( ABCD ) = SDH = 450 . Lại có HD = AH 2 + AD 2 = a 10 a 10 a 10 ; SH = HD.tan SDH = . .tan 450 = 3 3 3 1 a2 Diện tích tam giác HCD là SHCD = .BC.CD = . 2 2 1 1 a 10 a 2 a3 10 Vậy VS .HCD = .SH .SHCD = . . . = 3 3 3 2 18 Câu 7: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật với BC = a ; tam giác SAB đều và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy. Gọi M là trung điểm của AB , I là tâm mặt cầu ngoại tiếp hình chóp S . ABCD . Biết góc giữa đường thẳng IM và mặt phẳng ( SAB ) bằng 60O . Tính thể tích khối chóp S . ABCD . A. 3 3a . B. 3a 3 . 2 C. 3a 3 . 6 D. 2a 3 2 Lời giải Chọn C TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 4 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Gọi O là tâm của hình chữ nhật, G là trọng tâm tam giác SAB , suy ra O, G là các tâm đường tròn giao tuyến của mặt cầu ngoại tiếp hình chóp S . ABCD và các mặt phẳng ( ABCD ) , ( SAB ) . Trong mặt phẳng ( SMN ) ( N là trung điểm của CD ), dựng các trục đường tròn ngoại tiếp đáy và tam giác SAB cắt nhau tại I , suy ra I là tâm mặt cầu. IG ⊥ ( SAB ) , suy ra góc giữa đường thẳng IM và mặt phẳng ( SAB ) là góc GMI . Đặt AB = x SM = x 3 x 3 IG GM = tan IMG = = 3 IG = 3MG . 2 6 GM a x 3 a 3 . = . 3 x = a SM = 2 6 2 1 1 a 3 2 a3 3 Vậy VS . ABCD = SM .S ABCD = . . .a = 3 3 2 6 Câu 8: Cho hình chóp S . ABC có đáy ABC là tam giác vuông tại A và có AB = a, BC = a 3 . Mặt bên SAB là tam giác đều và nằm trong mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng ( ABC ) . Tính thể tích V của khối khóp S . ABC . 2a 3 6 A. V = . 12 a3 6 B. V = . 6 a3 6 C. V = . 12 Lời giải a3 6 D. V = . 4 Chọn C Gọi K là trung điểm của đoạn AB . Vì SAB là tam giác đều nên SK ⊥ AB . ( SAB ) ⊥ ( ABC ) theo giao tuyến AB . 5 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN 1 SK ⊥ ( ABC ) VS . ABC = SK .SABC . 3 ABC vuông tại A có AB = a, BC = a 3 AC = BC 2 − AB 2 = a 2 SABC = 1 1 a2 2 . AB. AC = a.a 2 = 2 2 2 SAB là tam giác đều SK = a 3 . 2 1 1 a 3 a 2 2 a3 6 . VS . ABC = SK .SABC = . . = 3 3 2 2 12 Câu 9: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật, AB = a , AD = a 3 , tam giác SAB cân 3a tại S và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy, khoảng cách giữa AB và SC bằng . Tính thể 2 tích V của khối chóp S . ABCD . A. 3a 3 . B. 2 3a 3 . D. 3 3a 3 . C. a 3 . Lời giải Chọn A S K A D H I O B C Gọi H, I lần lượt là trung điểm của AB, CD, kẻ HK ⊥ SI . Vì tam giác SAB cân tại S và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy. Suy ra SH ⊥ ( ABCD ) . CD ⊥ HI CD ⊥ ( SIH ) CD ⊥ HK HK ⊥ ( SCD ) CD ⊥ SH CD AB d ( AB, SC ) = d ( AB, ( SCD ) ) = d ( H , ( SCD ) ) = HK Suy ra HK = 3a ; HI = AD = a 3 2 Trong tam giác vuông SHI ta có SH = HI 2 .HK 2 = 3a HI 2 − HK 2 1 1 Vậy VS . ABCD = SH .S ABCD = 3a.a 2 3 = a3 3 . 3 3 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 6 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Câu 10: Cho tứ diện MNPQ . Biết rằng mặt phẳng ( MNP ) vuông góc với mặt phẳng ( NPQ ) , đồng thời MNP và NPQ là hai tam giác đều có cạnh bằng 8a . Tính theo a thể tích V của khối tứ diện MNPQ . A. V = 64a3 . C. V = 64 3a 3 . Lời giải B. V = 128a 3 . D. V = 192a3 . Chọn A M 8a N Q H 8a P Gọi H là trung điểm cạnh NP . Do tam giác MNP đều nên MH ⊥ NP (1) ( MNP ) ⊥ ( NPQ ) Mà ( 2) MNP NPQ = NP ( ) ( ) Từ (1) và ( 2 ) suy ra MH ⊥ ( NPQ ) hay MH là đường cao của hình chóp 1 1 ( 8a ) 3 8a 3 = 64a 3 . . Vậy thể tích của khối tứ diện MNPQ là V = S NPQ .MH = . 3 3 4 2 2 7 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN C Câu 1: BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Cho tứ diện SABC có các cạnh SA , SB , SC đôi một vuông góc với nhau. Biết SA = 3a , SB = 4a , SC = 5a . Tính theo a thể tích V của khối tứ diện SABC . A. V = 10a 3 . B. V = 5a 3 . 2 C. V = 20a3 . D. V = 5a 3 . Lời giải Chọn A 1 Ta có V = .3a.4a.5a = 10a3 . 6 Câu 2: Cho tứ diện OABC có OA , OB , OC đôi một vuông góc với nhau, OA = 1 , OB = 2 , OC = 3 . Thể tích khối tứ diện OABC là 2 A. 1 . B. 2 . C. 6 . D. . 3 Lời giải Chọn A 1 1 Thể tích khối tứ diện OABC là VOABC = OA.OB.OC = .1.2.3 = 1 (đvtt). 6 6 Câu 3: Cho hình chóp S . ABC có đáy là tam giác cân tại A , AB = AC = a , BAC = 120 . Mặt bên SAB là tam giác đều và nằm trong mặt phẳng vuông góc với mặt đáy. Thể tích V của khối chóp S . ABC là a3 A. V = . 8 B. V = a . 3 a3 C. V = . 2 Lời giải D. V = 2a3 . Chọn A Vì tam giác SAB đều nên gọi H là trung điểm của AB SH ⊥ AB . Mặt bên SAB nằm trong mặt phẳng vuông góc với mặt đáy SH ⊥ ( ABC ) , SH = S ABC Câu 4: 3 a. 2 1 3 2 1 3 3 2 a3 = a.a.sin120 = a V = . a. a = .. 2 4 3 2 4 8 Cho khối chóp S . ABC có đáy là tam giác đều cạnh a , tam giác SAB vuông cân tại S và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy. Tính thể tích khối chóp S . ABC theo a . a3 3 A. . 24 a3 3 B. . 8 a3 3 C. . 6 a3 3 D. . 12 Lời giải TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 8 Phan Nhật Linh Chọn A Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Vì tam giác SAB cân tại S nên hạ SH ⊥ AB H là trung điểm AB . ( SAB ) ⊥ ( ABC ) Vì ( SAB ) ( ABC ) = AB SH ⊥ ( ABC ) SH ⊥ AB Tam giác SAB vuông cân tại S nên SA = SB = VS . ABC Câu 5: a ; SH = AB = a 2 2 2 1 1 a a2 3 a2 3 = SH .S ABC = . . = 3 3 2 4 24 Cho khối chóp S . ABC có đáy là tam giác đều cạnh 2a , mặt bên SBC là tam giác vuông cân tại S và ( SBC ) vuông góc với mặt phẳng ( ABC ) . Thể tích của khối chóp đã cho bằng A. 3 3a 3 . B. 3 3 a . 3 C. 3 3 a . 12 Lời giải Chọn B ( SBC ) ⊥ ( ABC ) ( SBC ) ( ABC ) = BC Dựng SM ⊥ BC , ta có SM ⊥ ( ABC ) . SM ⊥ BC SM ( SBC ) 1 Do SBC vuông cân ở S , suy ra SM = .BC = a . 2 1 1 ( 2a ) . 3 3a3 Vậy VS . ABC = .SM .S SBC = .a. . = 3 3 4 3 9 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 2 D. 3a 3 . CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Câu 6: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật với AB = 2a, AD = a . Mặt bên ( SAB ) là tam giác đều và vuông góc với mặt đáy. Thể tích khối chóp S . ABC bằng A. 2 3a 3 . B. 2 3 3 a . 3 C. 3a 3 . D. 3 3 a . 3 Lời giải Chọn D Vì tam giác SAB là tam giác đều và vuông góc với mặt phẳng đáy nên SH ⊥ ( ABCD ) . Ta có SH = SA.sin 60 = 2a. 3 =a 3 2 1 1 1 1 3 3 Vậy VS . ABC = VS . ABCD = . .SH . AB.BC = .a 3.2a.a = a . 2 2 3 6 3 Câu 7: Cho hình chóp S . ABC có ABC cân tại A và BAC = 120, AC = a . Cạnh bên SC vuông góc với mặt đáy và SC = a . Thể tích khối chóp S . ABC bằng a3 3 A. . 6 a3 3 B. . 4 a3 3 C. . 12 Lời giải a3 3 D. . 2 Chọn C TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 10 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Ta có SABC = Vậy VS . ABC Câu 8: 1 1 3 a2 3 AB. AC.sin120 = .a.a. = . 2 2 2 4 1 1 a2 3 a3 3 = SABC .SC = . .a = . 3 3 4 12 Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật, AB = a, AD = 2a. Tam giác SAB là tam giác đều và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy. Thể tích của khối chóp S . ABCD bằng A. a3 3 . 3 B. a3 3 . 6 C. 2a 3 . 3 D. a3 . 3 Lời giải Chọn A Lấy H AB sao cho SH ⊥ AB (do tam giác SAB đều nên H cũng là trung điểm của AB ) SH ⊥ AB AB = ( SAB ) ( ABCD ) SH ⊥ ( ABCD ) . SH SAB ( ) ( SAB ) ⊥ ( ABCD ) Ta có SH = a 3 ; S ABCD = AB. AD = 2a 2 . 2 1 a3 3 Vậy VS . ABCD = S ABCD .SH = . 3 3 Câu 9: Cho hình chóp SABC có đáy ABC là tam giác vuông tại B , AB = a , AC = a 5 , SA ⊥ ( ABC ) và SA = a 3 . Thể tích khối chóp SABC bằng A. V = a3 3 . 3 C. V = B. V = a3 3 . a3 3 2 Lời giải Chọn A Ta có: BC = AC 2 − AB 2 = 5a 2 − a 2 = 2a . 1 1 1 a3 3 Thể tích khối chóp là: V = .SA.S ABC = .a 3. .a.2a = . 3 3 2 3 11 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 D. V = a3 5 . 3 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Câu 10: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật; SAB đều cạnh a và nằm trong mặt phẳng vuông góc với ( ABCD ) . Biết SC tạo với ( ABCD ) một góc bằng 30 . Tính thể tích V của khối chóp S . ABCD . a3 6 A. V = . 3 a3 3 B. V = . 6 a3 6 D. V = . 6 a3 3 C. V = . 3 Lời giải Chọn D Gọi H là trung điểm của AB . Vì tam giác SAB đều nên SH ⊥ AB . ( SAB ) ( ABCD ) = AB SH ⊥ ( ABCD ) . Suy ra ( SC , ( ABCD ) ) = SCH = 30 . ( SAB ) ⊥ ( ABCD ) SH ⊥ AB Vì SH là đường cao của tam giác đều cạnh a nên SH = CH = SH .cot 30 = a 3 . 2 a 3 3a . . 3= 2 2 Trong tam giác vuông BHC , ta có: BC 2 = HC 2 − HB 2 = 9a 2 a 2 − = 2a 2 BC = a 2 . 4 4 Diện tích của hình chữ nhật ABCD là S ABCD = AB.BC = a.a 2 = a 2 2 . 1 1 a 3 2 a3 6 Vậy thể tích hình chóp S . ABCD là V = SH .S ABCD = . . .a 2 = 3 3 2 6 Câu 11: Cho hình chóp S . ABC có đáy ABC là tam giác vuông tại A và có AB a, BC a 3 . Mặt bên SAB là tam giác đều và nằm trong mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng ABC . Tính theo a thể tích của khối chóp A. V a 3 12 6 . S . ABC . B. V a3 6 . 4 C. V a3 6 . 8 D. V a3 6 . 6 Lời giải Chọn A TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 12 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Vì tam giác SAB đều và nằm trong mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng ABC nên đường cao SH của tam giác SAB ( H là trung điểm AB ) là đường cao của hình chóp. SAB đều có cạnh AB = a SH = Ta có a 3 . 2 Ta lại có AC = BC 2 − AB 2 = 3a 2 − a 2 = a 2 SABC = 1 . AB. AC = 1 .a.a 2 = 1 a 2 2. 2 1 3 1 1 3 2 2 Từ đó VS . ABC = .SABC .SH = . a 2. 2 2 a 3 a3 6 = . 2 12 Câu 12: Cho tứ diện ABCD có ABC là tam giác đều cạnh a , tam giác BCD cân tại D và nằm trong mặt phẳng vuông góc với ( ABC ) . Biết AD hợp với mặt phẳng ( ABC ) một góc 600. Tính thể tích V của khối tứ diện ABCD. a3 B. V = . 12 3a3 . A. V = 6 C. V = 3a3 . 8 D. V = 3a3 . 24 Lời giải Chọn C Ta có: S ABC a2 3 . 4 Gọi H là trung điểm của BC , khi đó: DH ⊥ ( ABC ) ( AD, ( ABC ) ) = ( AD , AH ) = DAH = 60 . AH = a 3 a 3 3a . 3= . ; DH = AH .tan 60 = 2 2 2 1 1 a 2 3 3a a3 3 VABCD = .S ABC .DH = . . = . 3 3 4 2 8 Câu 13: Cho hình chóp S . ABC có đáy là tam giác vuông tại B. Biết tam giác SAB là tam giác đều và nằm trong mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng đáy (ABC).Biết AB = a, AC = a 3 . Thể tích khối chóp S . ABC là A. a3 . 4 B. a3 6 . 4 C. Lời giải Chọn D 13 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 a3 2 . 6 D. a3 6 . 12 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Gọi H là trung điểm của AB, từ giả thiết suy ra SH ⊥ ( ABC ), SH= ABC có BC = a 2 S ABC a 3 . Trong tam giác vuông 2 a2 2 1 a3 6 = VS . ABC = SH .S ABC = . 2 3 12 Câu 14: Cho hình chóp S . ABCD có ABCD là hình chữ nhật, tam giác SBC đều cạnh a nằm trong mặt phẳng vuông góc với ( ABCD ) biết góc giữa SD và mặt phẳng ( ABCD ) bằng 45 . Thể tích hình chóp S . ABCD là A. a3 6 . 4 B. a3 . 3 C. a3 3 . 4 D. a3 6 . 12 Lời giải Chọn D Gọi H là trung điểm của cạnh BC SH ⊥ BC . Mà ( SBC ) ⊥ ( ABCD ) SH ⊥ ( ABCD ) và ( SD, ( ABCD )) = SDH = 45 Tam giác SBC đều cạnh a nên SH = a 3 . 2 Tam giác SHD vuông cân tại H HD = Suy ra CD = DH 2 − CH 2 = Câu 15: Cho khối chóp SA A. SB a3 . 4 AB S . ABC BC CA B. a 3 2 1 1 a3 6 a 2 . Vậy VS . ABCD = .SH .S ABCD = .SH .BC.CD = . 3 3 12 2 có H là trung điểm của AB , biết SH ABC , a . Thể tích của khối chóp đã cho là 3a 3 . 4 C. 3a 3 . 8 D. a3 . 8 Lời giải TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 14 Phan Nhật Linh Chọn D Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Vì tam giác ABC đều với cạnh bằng a nên có diện tích S ABC a2 3 . 4 Vì tam giác SAB đều với cạnh bằng a nên có đường cao SH a 3 . 2 Do đó, thể tích khối chóp là V 1 S ABC .SH 3 1 a2 3 a 3 . . 3 4 2 a3 . 8 Câu 16: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật với AB = 2a , AD = a . Mặt bên ( SAB ) là tam giác đều và vuông góc với mặt đáy. Thể tích của khối chóp S . ABC bằng A. 2 3a 3 . B. 2 3 3 a . 3 C. 3a 3 . D. 3 3 a . 3 Lời giải Chọn D Gọi SH là đường cao của tam giác SAB . Vì mặt bên ( SAB ) là tam giác đều và vuông góc với đáy nên ta có SH ⊥ ( ABCD ) và SH = 1 1 AB 3 = a 3 . Ta có SABC = S ABCD = .2a.a = a 2 . 2 2 2 1 3 3 Vậy thể tích của khối chóp S . ABC là V = .a 3.a 2 = a . 3 3 15 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Câu 17: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật, tam giác SAD vuông tại S và nằm trong mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng đáy. Cho biết AB = a , SA = 2 SD , mặt phẳng ( SBC ) tạo với mặt phẳng đáy một góc 60 . Tính thể tích của khối chóp S . ABCD . A. 5a 3 . 2 B. 5a 3 . C. 15a 3 . 2 D. 3a 3 . 2 Lời giải Chọn A Gọi H là hình chiếu của S trên AD và K là hình chiếu của H trên BC . ( SAD ) ⊥ ( ABCD ) SH ⊥ ( ABCD ) . Ta có: SH ⊥ AD HK ⊥ BC BC ⊥ SK . Do đó góc tạo bởi hai mặt phẳng SH ⊥ BC ( SBC ) và ( ABCD ) là góc SKH = 60 , SH = HK .tan 60 = a 3 1 1 1 1 5 15a 5 3a = 2+ 2 = , SA = a 15 , AD = . SD = 2 2 2 SH SA SD 3a 4SD 2 2 1 1 5 3a 5a 3 VS . ABCD = SH .S ABCD = a 3.a. . = 3 3 2 2 Câu 18: Hình chóp S . ABCD đáy là hình chữ nhật có AB = 2a 3; AD = 2a . Mặt bên ( SAB ) là tam giác đều và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy. Thể tích khối chóp S . ABD là A. 2 3 3 a . 3 B. 4 3a 3 . C. 4a 3 . D. 2 3a 3 . Lời giải Chọn D Gọi H là trung điểm của AB SH ⊥ ( ABCD ) . TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 16 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia 2a 3 3 = 3a . 2 1 1 = 3a 2a 3 2a = 2 3a 3 . 3 2 Tam giác SAB là tam giác đều cạnh 2a 3 nên SH = 1 Vậy thể tích khối chóp SABD là V = SH S ABD 3 Câu 19: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật, mặt bên SAD là tam giác đều cạnh 2a và nằm trong mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng ( ABCD ) . Góc giữa mặt phẳng ( SBC ) và mặt phẳng ( ABCD ) là 30 . Thể tích của khối chóp S . ABCD là: A. 2a 3 3 . 3 B. 2a 3 3 . C. 4a 3 3 . 3 D. a3 3 . 3 Lời giải Chọn B Gọi I là trung điểm của AD SI ⊥ AD SI ⊥ ( ABCD ) . BC ⊥ MI BC ⊥ ( SIM ) BC ⊥ SM . Gọi M là trung điểm của BC , ta có: BC ⊥ SI ( SBC ) ( ABCD ) = BC Khi đó: SM ( SBC ) , SM ⊥ BC ( ( SBC ) , ( ABCD ) ) = ( SM , MI ) = SMI = 30 MI ( ABCD ) , MI ⊥ BC Vì SAD đều cạnh 2a nên SA = AD = 2a và SI = SA2 − AI 2 = ( 2a ) 2 − a 2 =a 3. SI = 3a . tan 30 Lại có AB = IM = 3a . Vậy thể tích của khối chóp S . ABCD là: 1 1 1 V = S ABCD .SI = AD. AB.SI = .2a.3a.a 3 = 2a 3 3 (đvtt). 3 3 3 Xét SIM vuông tại I ta có: IM = Câu 20: Trong không gian cho tam giác đều SAB và hình chữ nhật ABCD với AD = 2a nằm trên hai mặt phẳng vuông góc. Gọi là góc giữa hai mặt phẳng ( SAB ) và ( SCD ) . Biết tan = Thể tích của khối chóp S . ABC là A. V = a3 3 . 2 C. V = B. V = a 3 3 . Lời giải Chọn B 17 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 a3 3 8 D. V = a3 2 . 12 2 2 . 3 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Dễ dàng xác định giao tuyến của hai mặt phẳng ( SAB ) và ( SCD ) là đường thẳng d đi qua S và song song với AB, CD. Gọi H , K lần lượt là trung điểm của AB, CD. Trong mặt phẳng ( SAB ) có SH ⊥ AB SH ⊥ d . CD ⊥ HK CD ⊥ ( SHK ) CD ⊥ SK d ⊥ SK . Vì CD ⊥ SH ( SAB ) ( SCD ) = d Ta có SH ⊥ d , SH ( SAB ) . Do đó SK ⊥ d , SK ( SCD ) (( SAB ) , ( SCD )) = ( SH , SK ) = HSK. Xét tam giác vuông SHK , có tan HSK = Xét tam giác đều SAB có: SH = HK 2 2 2a 2 2 3a 2 . = = SH = SH 3 SH 3 2 AB 3 3a 2 AB 3 = AB = a 6 2 2 2 1 1 3a 2 Thể tích khối chóp S . ABC bằng V = . a 6.2a. = a3 3 . 3 2 2 Câu 21: Cho hình chóp S . ABC có mặt phẳng ( SAC ) vuông góc với mặt phẳng ( ABC ) , tam giác SAB là tam giác đều cạnh a 3 ; BC = a 3 . Đường thẳng SC tạo với mặt phẳng ( ABC ) một góc 60 . Thể tích khối chóp S . ABC bằng A. a3 3 . 3 B. a3 6 . 2 C. a3 6 . 6 D. 2a 3 6 . Lời giải Chọn C Gọi H là trung điểm của AC . Vì ABC cân tại B nên BH ⊥ AC . Mặt khác ( SAC ) ⊥ ( ABC ) BH ⊥ ( SAC ) . Ta thấy BHA = BHS = BHC HA = HC = HS SAC vuông tại S . TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 18 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Góc giữa đường thẳng SC và mặt phẳng ( ABC ) là góc SCA = 60 . Ta có SC = SA.cot 60 = a ; AC = SA2 + SC 2 = 3a 2 + a 2 = 2a AH = HC = a . BH = BC 2 − HC 2 = 3a 2 − a 2 = a 2 . 1 1 1 a3 6 Thể tích khối chóp B.SAC là V = .SSAC .BH = . .a 3.a.a 2 = . 3 3 2 6 Câu 22: Cho khối chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh 2a , tam giác SAD cân tại S và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy. Góc giữa ( SBC ) và mặt đáy bằng 600 . Tính thể tích khối chóp S . ABCD . 2a 3 3 A. . 3 4a 3 3 B. . 3 8a 3 3 C. . 3 D. 2a 3 3 . Lời giải Chọn C Gọi H là trung điểm của AD . Vì tam giác SAD cân tại S nên SH ⊥ AD . Hai mặt phẳng ( SAD ) và ( ABCD ) vuông góc nhau và cắt nhau theo giao tuyến AD có SH ( SAD ) mà SH ⊥ AD nên SH ⊥ ( ABCD ) . BC ⊥ HI BC ⊥ ( SHI ) BC ⊥ SI suy ra góc giữa hai Gọi I là trung điểm của BC ta có BC ⊥ SH mặt phẳng ( SBC ) và mặt đáy ( ABCD ) là góc SIH = 600 . Xét tam giác SHI vuông tại H có SH = HI .tan 600 = 2a 3 . 1 1 8a3 3 2 Vậy VS . ABCD = S ABCD .SH = ( 2a ) .2a 3 = . 3 3 3 Câu 23: Cho hình chóp S . ABC có đáy là tam giác vuông cân tại A , mặt bên SBC là tam giác đều cạnh a và ( SBC ) vuông góc với mặt đáy. Thể tích khối chóp đó là a3 3 A. . 4 a3 3 B. . 24 a3 3 C. . 8 Lời giải Chọn B 19 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 a3 3 D. . 12 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Gọi H là trung điểm của BC mà tam giác SBC đều cạnh a nên SH ⊥ BC và SH = a 3 . 2 Do ( SBC ) ⊥ ( ABC ) SH ⊥ ( ABC ) BC a 1 a2 Ta có AB = AC = = S ABC = AB. AC = 2 4 2 2 1 1 a 3 a 2 a3 3 Vậy VS . ABC = SH .S ABC = . = 3 3 2 4 24 Câu 24: Cho hình chóp S . ABC có đáy là tam giác vuông cân tại A , cạnh BC = 2a . Gọi M là trung điểm của BC , hình chiếu vuông góc của S lên mặt phẳng ( ABC ) là trung điểm của AM , tam giác SAM vuông tại S . Thể tích khối chóp S . ABC là A. a3 . 2 B. a3 . 6 C. a3 . 3 D. a3 . 9 Lời giải Chọn B Gọi H là trung điểm của AM . Theo giả thiết: SH ⊥ ( ABC ) . Ta có: ABC vuông cân tại A AM = 1 BC = a . 2 Mà SAM vuông tại S và H là trung điểm của AM SH = VS . ABC 1 = .SH .S 3 ABC 1 a AM = . 2 2 1 1 a3 = .SH . AM .BC = . 3 2 6 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 20 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia 1 1 a3 2 Ta có VS . ABCD = .SH .S ABCD = .a 2.a 2 = . 3 3 3 Câu 25: Cho hình chóp S . ABCD có đáy là hình chữ nhật, tam giác SAB vuông tại S và nằm trong mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng đáy. Biết AB = 2 SA, BC = 2a và mặt phẳng ( SCD ) tạo với mặt phẳng đáy một góc 600 . Thể tích của khối chóp S . ABCD tính theo a bằng 32 3a 3 A. . 3 32a 3 D. . 3 3 3 C. 16a . B. 16 3a . Lời giải Chọn D Kẻ SH ⊥ AB ( SAB ) ⊥ ( ABCD ) Ta có ( SAB ) ( ABCD ) = AB SH ⊥ ( ABCD ) . SH ⊥ AB ( SCD ) ( ABCD ) = CD ( ( SCD ) ; ( ABCD ) ) = SKH = 600 Ta có HK ⊥ CD SK ⊥ CD Xét tam giác SKH vuông tại H : SH = HK .tan 600 = 2 3a Đặt SA = x Xét tam giác SAB vuông tại S : SB = AB 2 − SA2 = 3x 3x 2 SH = 2 3x = x = 4a . Suy ra S ABCD = 16a 2 2 2 2x SA + AB SA. AB 1 32 3a3 Vậy VS . ABCD = .16a 2 .2 3a = . 3 3 Câu 26: Cho hình chóp S . ABC có mặt phẳng ( SAC ) vuông góc với mặt phẳng ( ABC ) , SAB là tam giác đều cạnh a 3 , BC = a 3 , đường thẳng SC tạo với mặt phẳng ( ABC ) góc 60 . Thể tích của khối chóp S . ABC bằng a3 6 A. . 2 a3 3 B. . 3 C. Lời giải Chọn D 21 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 2a 3 6 . a3 6 D. . 6 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Gọi O là trung điểm của AC , vì BA = BC nên BO ⊥ AC . Mà ( SAC ) ⊥ ( SAB ) nên BO ⊥ ( SAC ) . Khi đó, các tam giác vuông BOA , BOC , BOS bằng nhau nên OA = OC = OS . Suy ra tam giác SAC vuông tại S . Vì ( SAC ) vuông góc với ( ABC ) và góc giữa SC và mặt phẳng ( ABC ) bằng 60 nên góc SCA = 60 . Như vậy OS = OA = OC = AC SA = =a. 2 2sin SCA Suy ra BO = SB − OS = a 2 . Diện tích SAC tính bằng công thức 2 2 1 1 3 2 S = SA AC sin SAC = 3a 2a sin 30 = a. 2 2 2 1 3 Như vậy V = BO S SAC = 6 3 a . 6 Câu 27: Cho hình chóp S . ABCD có đáy là hình vuông cạnh bằng 2 , tam giác SAB là tam giác đều và tam giác SCD vuông tại S . Tính thể tích V của khối chóp S . ABCD . A. V = 2 3 . 3 B. V = 8 3 . 3 C. V = 4 3 . 3 D. V = 2 3 . Lời giải Chọn A Gọi E , F lần lượt là trung điểm AB, CD . Gọi H là chân đường cao của hình chóp, TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 22 Phan Nhật Linh H ( ABCD ) . Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Ta có AB ⊥ SE , AB ⊥ EF AB ⊥ ( SEF ) do đó H EF . 1 Tam giác SCD vuông tại S và có trung tuyến SF nên SF = CD = 1 . 2 Tam giác SEF có SE = 3, EF = 2, SF = 1 nên tam giác SEF vuông tại S . Do đó SH .EF = SE.SF SH = SE.SF 3.1 3 . = = EF 2 2 1 1 3 2 3 Vậy thể tích khối chóp là V = S ABCD .SH = .22. . = 3 3 2 3 Câu 28: Cho hình chóp S . ABC có đáy ABC là tam giác đều, hình chiếu vuông góc của đỉnh S trên mặt đáy là trung điểm H của cạnh AB . Biết SH = a 3 và mặt phẳng ( SAC ) vuông góc với mặt 2 phẳng ( SBC ) . Thể tích khối chóp S . ABC bằng A. a3 . 4 B. a3 . 16 C. a3 . 2 D. 3a 3 . 8 Lời giải Chọn A AB ⊥ HC AB ⊥ ( SHC ) AB ⊥ SC . AB ⊥ SH Kẻ HK ⊥ SC tại K SC ⊥ HK SC ⊥ ( AKB ) SC ⊥ KB; SC ⊥ AK . Có: SC ⊥ AB Ta có: Suy ra ( ( SAC );( SBC ) ) = AKB = 900 . Đặt AB = x , AKB vuông tại K có H là trung điểm của AB KH = ABC đều nên CH = 1 x AB = . 2 2 x 3 . 2 Xét tam giác SHC vuông tại H có: HK là đường cao 23 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 1 1 1 = + 2 2 HK SH HC 2 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN 1 x 2 2 = 1 a 3 2 2 + 1 x 3 2 2 x=a 2. 1 1 1 1a 3 3 a3 Thể tích khối chóp: VS . ABC = .SH .S ABC = .SH . CH . AB = . .a 2.a 2. = 3 3 2 6 2 2 4 Câu 29: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh bằng a , mặt bên SAB là tam giác đều, SC = SD = a 3 . Thể tích khối chóp S . ABCD bằng A. a3 2 . 3 B. a3 2 . 6 C. a3 . 6 D. a3 2 . 2 Lời giải Chọn B Gọi E , F lần lượt là trung điểm của AB và CD . Từ giả thiết ta có: SE ⊥ AB, SF ⊥ CD ( SEF ) ⊥ ( ABCD ) . Kẻ SH ⊥ EF tại H. Khi đó SH ⊥ ( ABCD ) . Vì SAB đều cạnh a nên SE = a 3 . 2 a 11 . 2 Vì ABCD là hình vuông cạnh a nên EF = a . Vì SCD cân, có SC = SD = a 3 nên SF = Xét SEF , theo công thức hê-rông ta có: SSEF = Mà SSEF = a2 2 . 4 2S 1 a 2 . SH .EF SH = SEF = 2 EF 2 1 1 a 2 2 a3 2 Vậy thể tích khối chóp S . ABCD là: V = .SH .S ABCD = . . .a = 3 3 2 6 Câu 30: Cho hình chóp S . ABCD có đáy là hình thoi cạnh a góc BAD = 1200 , tam giác SAB cân tại S và nằm trong mặt phẳng vuông góc với mặt đáy, góc giữa SCD và mặt đáy bằng 600 . Tính thể tích khối chóp S . ABCD . TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 24 Phan Nhật Linh A. V Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia a3 3 . 4 B. V a3 3 . 12 C. V 3a 3 . 4 D. V a3 3 . 2 Lời giải Chọn A Gọi H là trung điểm của đoạn AB . Vì SAB là tam giác cân đỉnh S nên SH ⊥ AB , mà ( SAB ) ⊥ ( ABCD ) , ( SAB ) ( ABCD ) = AB suy ra SH ⊥ ( ABCD ) . Vì đáy ABCD là hình thoi cạnh a và có góc BAD = 1200 nên tam giác BAC là tam giác đều a 3 . 2 Vì BAC là tam giác đều nên CH cạnh a , suy ra CH = AB mà CD AB suy ra CH ⊥ CD . Vì CD ⊥ CH ; CD ⊥ SH suy ra CD ⊥ SC . Vì CD ⊥ CH ; CD ⊥ SC; ( SCD ) ( ABCD ) = CD suy ra góc giữa hai mặt phẳng ( SCD ) và ( ABCD ) bằng góc giữa hai đường thẳng SC và HC suy ra góc SCH = 600 . Xét tam giác SHC vuông tại H ta có SH = HC.tan 600 SH = Diện tích hình thoi ABCD là: S ABCD = 2S ABC = 2. a 3 3 . 3= a. 2 2 a2 3 a2 3 = 4 2 1 3 a 2 3 a3 3 Vậy thể tích khối chóp S . ABCD là: V = . .a. . = 3 2 2 4 Câu 31: Cho hình chóp tứ giác S . ABCD có đáy là hình vuông, mặt bên ( SAB ) là tam giác đều và nằm trong mặt phẳng vuông góc với mặt đáy. Biết khoảng cách từ điểm A đến mặt phẳng ( SCD ) bằng a 3 . Tính thể tích V của khối chóp A. 7 a 3 21 . 6 B. 7 a 3 21 . 2 C. Lời giải Chọn A 25 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 7a3 7 . 6 D. 3a 3 7 . 2 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Gọi cạnh của hình vuông ABCD là x . H , M là trung điểm của AB, CD . Do tam giác SAB đều và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy nên SH vuông góc với AB , SH = x 3 , SH ⊥ ( ABCD ) . 2 AH // ( SCD ) d ( A, ( SCD ) ) = d ( H , ( SCD ) ) . CD ⊥ MH CD ⊥ ( SHM ) CD ⊥ HK (2). Kẻ HK ⊥ SM (1), CD ⊥ SH Từ (1) và (2) HK ⊥ ( SDC ) hay d ( H , ( SDC ) ) = HK = a 3. Trong tam giác vuông SHM : 1 1 1 4 1 1 + = 2+ 2= 2 2 2 2 SH HM HK 3x x 3a 7 1 = 2 x = a 7. 2 3x 3a VS . ABCD ( 1 = a 7 3 ) 2 a 21 7a 3 21 = . 2 6 Câu 32: Hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a . Tam giác SAD cân và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy. Gọi M là trung điểm của CD , cạnh bên SB hợp với đáy góc 60 . Tính theo a thể tích V của khối chóp S . ABM A. V = a3 15 . 4 B. V = a3 15 . 6 C. V = a3 15 . 12 D. V = a3 15 . 3 Lời giải Chọn C TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 26 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Gọi H là trung điểm của AD SH ⊥ AD SH ⊥ ( ABCD ) . Khi đó ta SH = HB.tan SBH = AH 2 + AB 2 .tan 60 = Có S ABM = ( SB, ( ABCD ) ) = ( SB, HB ) = SBH = 60 có: a 15 . 2 1 1 S ABCD = a 2 2 2 1 1 1 a 15 a3 15 V = VS . ABM = S ABM .SH = . a 2 . = 3 3 2 2 12 Câu 33: Cho hình chóp S . ABCD có đáy là hình thang cân, AB = 2a , AD = BC = CD = a . Mặt bên SAB là tam giác đều và nằm trong mặt phẳng vuông góc với ( ABCD ) . Tính bán kính R của mặt cầu ngoại tiếp khối chóp S . ABC . A. R = 2a 3 3 B. R = a C. R = a 3 3 D. R = 2a 3 Lời giải Chọn A Do AB và CD không bằng nhau nên hai đáy của hình thang là AB và CD . Gọi H là trung điểm của AB . Khi đó SH vuông góc với AB nên SH vuông góc với ( ABCD ) . Gọi I là chân đường cao của hình thang ABCD từ đỉnh C của hình thang ABCD . AB − CD a = Ta có BI = 2 2 Do BI .BC = a 2 = BC 2 . Từ đó ta có tam giác ABC vuông tại C . Do đó SH chính là trục đường trong ngoại tiếp của tam giác ABC . Mặt khác do tam giác SAB đều nên tâm mặt cầu ngoại tiếp hình chóp S . ABC chính là trọng tâm 27 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN G của tam giác SAB . Bán kính mặt cầu ngoại tiếp hình chóp S . ABC là R = AB 3 2a 3 = . 3 3 Câu 34: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình thang vuông tại A và B ; AB = BC = 4a . Tam giác SAB đều và nằm trong mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng ( ABCD ) . Gọi H là trung điểm của AB , biết khoảng cách từ C đến mặt phẳng ( SHD ) bằng a 10 . Tính thể tích khối chóp S . ABCD . A. V = 10a 3 10 . 3 B. V = 10a 3 3 . C. V = 40a 3 3 . 3 D. V = 20a 3 3 . 3 Lời giải Chọn C Tam giác SAB cân nên SH ⊥ AB SAB) ⊥ ( ABCD) Ta có: ( SAB) ( ABCD) = AB SH ⊥ ( ABCD) SH ⊥ AB Kẻ CK ⊥ HD, K HD mà SH ⊥ ( ABCD ) SH ⊥ CK . Do đó CK ⊥ ( SHD) d (C ,( SHD)) = CK = a 10 Tính được CH = a 20 HK = a 10 = CK . Do đó tam giác CHK vuông cân tại K Nên KHC = 45 DHC = 45 tan DHC = 1 Tam giác BHC vuông tại B nên tan BHC = 2 và tan BHD = tan( BHC + CHD) = tan BHC + tan CHD = −3 1 − tan BHC.tan CHD AD = 3 AD = 6a Mà BHD + AHD = 180 . Do đó tan AHD = 3 AH Vậy thể tích khối chóp là : 1 1 ( AD + BC ) AB 1 40a3 3 V = .S ABCD .SH = .SH = ( 6a + 4a ) 4a.2a 3 = 3 3 2 6 3 Câu 35: Cho hình chóp S . ABCD có đáy là hình chữ nhật, tam giác SAB cân tại S và nằm trong mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng đáy; H là trung điểm của AB . Biết SD = 2a và lần lượt tạo TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 28 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia với các mặt phẳng ( ABCD ) và ( SHC ) các góc bằng 30 . Thể tích khối chóp S . ABCD bằng a3 3 A. . 6 a3 3 B. . 3 2a 3 3 C. . 3 Lời giải a3 6 D. . 6 Chọn B Do tam giác SAB cân tại S , H là trung điểm cạnh AB nên SH ⊥ AB . Mặt khác ( SAB ) ⊥ ( ABCD ) , ( SAB ) ( ABCD ) = AB nên SH ⊥ ( ABCD ) . ) ( SD, ( ABCD ) = SDH = 30 . Gọi I là hình chiếu của D lên HC . DI ⊥ HC DI ⊥ ( SHC ) SD, ( SHC ) = DSI = 30 . DI ⊥ SH Tam giác SHD vuông tại H có: ( ) HD = SD.cos 30 = 2a.cos 30 = a 3 HC = a 3 SH = SD.sin 30 = 2a.sin 30 = a Trong tam giác vuông SID có DI = SD.sin 30 = 2a.sin 30 = a . 1 a2 3 S HDC = .HC.DI = S ABCD = 2S HDC = a 2 3 . 2 2 Vậy VS . ABCD 1 a3 3 = .S ABCD .SH = . 3 3 Câu 36: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh là 2a. Mặt bên SAB là tam giác cân nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy. Khoảng cách từ A đến ( SCD ) là a. Tính thể tích khối chóp S . ABCD . A. 8 3a 3 . B. 8 3 3 a . 5 C. Lời giải Chọn D 29 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 8 3 3 a . 7 D. 8 3 3 a . 9 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Gọi I , J lần lượt là trung điểm của AB, CD. Suy ra IJ = AD = a ( SAB ) ⊥ ( ABCD ) Ta có: ( SAB ) ( ABCD ) = AB SI ⊥ ( ABCD ) . SI ⊥ AB Vì AB // ( SCD ) nên d ( A, ( SCD ) ) = d ( I , ( SCD ) ) . Gọi H là chân đường vuông góc hạ từ I đến SJ . Khi đó: IH ⊥ SJ IH ⊥ CD ( CD ⊥ IJ , CD ⊥ SI ) IH ⊥ ( SCD ) d ( I , ( SCD ) ) = IH = a SJ C D = J SJ , CD ( SCD ) Xét tam giác SIJ vuông tại I , đường cao IH , ta có: 1 1 1 = 2 + 2 SI = 2 IH IJ SI IJ 2 .IH 2 == IJ 2 − IH 2 ( 2a ) .a 2 2 ( 2a ) − a 2 2 = 2a 3 . 3 1 2a 3 8 3 3 2 . ( 2a ) = a . Thể tích khối chóp S . ABCD : V = . 3 3 9 Câu 37: Cho hình chóp S . ABC có đáy ABC là tam giác đều, hình chiếu vuông góc của đỉnh S trên mặt đáy là trung điểm H của cạnh AB . Biết SH = a 3 và mặt phẳng ( SAC ) vuông góc với mặt 2 phẳng ( SBC ) . Thể tích khối chóp S . ABC bằng a4 A. . 4 a4 B. . 16 a4 C. . 2 Lời giải 3a 4 D. . 8 Chọn A TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 30 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia SH ⊥ AB AB ⊥ ( SHC ) AB ⊥ SC . Kẻ MB ⊥ SC ( M SC ) . Ta có HC ⊥ AB x 3 . 2 Trong AMB vuông tại M có MH ⊥ AB tại trung điểm H của AB nên AMB vuông cân tại AB x M . Suy ra MH = = . 2 2 Do đó SC ⊥ ( AMB ) SC ⊥ MH và AMB = 900 . Đặt AB = x HC = Ta có CHS a 3 x SH HM 3a = 2 = 2 SC = . CMH nên SC HC SC 2 x 3 2 Trong SHC có HC = SC 2 − SH 2 = a 6 x 3 = x=a 2. 2 2 ( ) 1 1 a 3 a 2 . Vậy thể tích khối chóp S . ABC là V = .SH .S ABC = . 3 3 2 4 2 3 = a3 . 4 Câu 38: Cho hình chóp S . ABC có đáy ABC là tam giác đều, hình chiếu vuông góc của đỉnh S trên mặt đáy là trung điểm H của cạnh AB . Biết SH = a 3 và mặt phẳng ( SAC ) vuông góc với mặt 2 phẳng ( SBC ) . Thể tích của khối chóp S . ABC bằng A. a3 .. 2 B. a3 .. 4 C. Lời giải Chọn B 31 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 a3 .. 16 D. 3a 3 .. 8 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Ta có H là trung điểm cạnh AB , SH ⊥ AB SAB cân tại S SA = SB . Trong tam giác SAC kẻ AK ⊥ SC ; ( K SC ) ( SAC ) ⊥ ( SBC ) Ta có: ( SAC ) ( SBC ) = SC AK ⊥ ( SBC ) AK ⊥ BK (1) . AK ( SAC ) ; AK ⊥ SC AK ⊥ SC Mà SAC = SBC AK = BK ( 2 ) và . BK ⊥ SC Từ (1) và ( 2 ) AKB vuông cân tại K . Gọi cạnh tam giác ABC là x , ( x 0 ) HC = x 3 AB x ; HK = = . 2 2 2 AK ⊥ SC SC ⊥ ( ABK ) SC ⊥ HK . Mà BK ⊥ SC x Xét tam giác SHC vuông tại H đường cao HK có: HK = = 2 2 2 SH + HC SH .HC a 3 x 3 . 2 2 2 3a 3x 2 + 4 4 x 2 3a 2 + 3x 2 9a 2 x 2 . = x 2 = 2a 2 x = a 2 . 4 4 16 Vậy thể tích khối chóp S . ABC bằng: VS . ABC 3 1 1 a 3 2a 2 3 a = . = SH .SABC = . 4 3 3 2 4 Câu 39: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật, tam giác SAB vuông tại S và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy. Biết AB = 2 SA, BC = 2a và mặt phẳng ( SCD ) tạo với mặt phẳng đáy một góc 60 . Thể tích khối chóp S . ABCD tính theo a bằng B. 16 3a 3 . B. 32 3a 3 . 3 C. 32a 3 . 3 D. 16a 3 . Lời giải Chọn B TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 32 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Kẻ SH ⊥ AB ( H AB ) , HK ⊥ CD ( K CD ) . Ta có ( SAB ) ⊥ ( ABCD ) SH ⊥ ( ABCD ) . Có HK ⊥ CD CD ⊥ ( SHK ) CD ⊥ SK ( SCD ) ; ( ABCD ) = SKH = 60 . SH ⊥ CD ) ( Xét SHK vuông tại H có: SH = HK .tan SKH = 2a.tan 60 = 2a 3 . Xét SAB vuông tại S , có SH . AB = SB.SA Mà AB = 2 SA nên SH .2 SA = SB.SA SB = 4a 3 . Mặt khác SB 2 + SA2 = AB 2 SB 2 = 3SA2 SA = 4a AB = 8a . Khi đó diện tích mặt đáy là: S ABCD = AB.BC = 8a.2a = 16a 2 . 1 1 32 3a3 Thể tích khối chóp S . ABCD là: VS . ABCD = SH .S ABCD = 2a 3.16a 2 = (đvtt). 3 3 3 Câu 40: Cho hình chóp S . ABC có SA vuông góc với đáy, mặt phẳng ( SAB ) vuông góc với mặt phẳng ( SBC ) , góc giữa hai mặt phẳng ( SAC ) và ( SBC ) bằng 600 , SB = a 2; BSC = 450. Gọi thể tích khối chóp S . ABC là V . Khi đó tỉ số A. 2 . 4 B. a3 bằng V 2 . 2 C. Lời giải Chọn D Dựng AH ⊥ SB ( H SB) AH ⊥ ( SBC ) 33 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 3 . 2 D. 5 3 . 2 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN BC ⊥ SA Ta có: BC ⊥ ( SAB) ABC vuông tại B. BC ⊥ AH Dựng BI ⊥ AC ( I AC ) BI ⊥ SC Dựng BK ⊥ SC ( K SC ) SC ⊥ ( BIK ) . Suy ra: (( SAC );( SBC )) = BKI = 600. Ta lại có: SBC vuông cân tại B ( BSC = 450 ; BC ⊥ SB) SB = BC = a 2. Suy ra: BK = a ( K là trung điểm của SC ) BI ⊥ SC a 3 BI ⊥ ( SAC ) BI ⊥ IK nên BIK vuông tại I BI = BK .sin 600 = Do . 2 BI ⊥ AC ABC tại B SABC = 1 1 1 a 30 = + AB = . 2 2 2 BI AB BC 5 1 a 2 15 2a 5 2a 3 3 a3 5 3 AB.BC = ; SA = SB 2 − AB 2 = V = VS . ABC = = . 2 5 5 15 V 2 Câu 41: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật, tam giác SAB là tam giác đều cạnh a và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy. Gọi H, K lần lượt là trung điểm của AB, CD. Biết góc giữa KS và DA bằng 30 . Thể tích khối chóp S . ABCD a3 3 A. 4 a3 3 B. 2 a3 3 C. 36 Lời giải 5a 3 3 D. 36 Chọn A Góc giữa 2 đường thẳng KS và DA là góc giữa hai đường thẳng KS và KH và là góc ( KS , KH ) = SKH = 30 . Tam giác SAB là tam giác đều cạnh a nên ta có: SH = a 3 2 a 3 SH 3a Xét SHK vuông tại H , có HK = . = 2 = 1 tan 30 2 3 H , K lần lượt là trung điểm của AB, CD nên HK = BC = AD = Diện tích: S ABCD = AB. AD = a. 3a . 2 3a 3 2 = a . 2 2 1 1 a 3 3 2 a3 3 Vậy VS . ABCD = SH .S ABCD = . . . a = 3 3 2 2 4 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 34 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Câu 42: Cho khối chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a . Tam giác SAB cân tại S và nằm trong mặt phẳng vuông góc với mặt đáy. Biết khoảng cách từ điểm A đến mặt phẳng ( SCD ) bằng a 2 . Thể tích của khối chóp đã cho bằng 2 B. 3a 3 . A. a 3 . C. 3 3 a . 3 D. 1 3 a 3 Lời giải Chọn D Gọi H là trung điểm của AB SH ⊥ AB ( SAB ) ⊥ ( ABCD ) Ta có: ( SAB ) ( ABCD ) = AB SH ⊥ ( ABCD ) . Gọi I là trung điểm của CD. Suy ra HI = a; HI ⊥ CD . SH ⊥ AB CD ⊥ HI CD ⊥ SH ( SH ⊥ ( ABCD ) ) CD ⊥ ( SHI ) CD ⊥ HK mà HK ⊥ SI HK ⊥ ( SCD ) . Gọi K là hình chiếu của H lên SI. Ta có: Ta có AH / / CD AH / / ( SCD ) d ( A; ( SCD ) ) = d ( H ; ( SCD ) ) = HK = a 2 . 2 Xét tam giác SHI vuông tại H có HK là đường cao 1 1 1 2 1 1 = + 2 2= + 2 SH = a . 2 2 2 HK SH HI a SH a 1 1 1 Thể tích khối chóp: VS . ABCD = SH .S ABCD = a.a 2 = a 3 . 3 3 3 Câu 43: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh 2a , ( SAB ) ⊥ ( ABCD ) . Gọi là góc tạo bởi mặt phẳng ( SAB ) và mặt phẳng ( SCD ) , với tan = 2 . Gọi ( P ) là mặt phẳng chứa CD và vuông góc với ( ABCD ) . Trên ( P ) lấy điểm M bất kỳ, thể tích khối tứ diện S . ABM bằng 35 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN A. a 3 3 . B. 2a 3 . 3 C. a3 3 . 3 D. a3 . 4 Lời giải Chọn B Gọi H là hình chiếu của S đường thẳng AB . Suy ra SH ⊥ ( ABCD ) . Gọi K là hình chiếu vuông góc của S đường thẳng CD . Khi đó góc tạo bởi mặt phẳng ( SAB ) và mặt phẳng ( SCD ) là HSK = . Trong SHK vuông tại H ta có tan HSK = Do ( P ) ⊥ ( ABCD ) ( SAB ) ⊥ ( ABCD ) HK HK SH = = a. SH tan ( P ) / / ( SAB ) . Khi đó d ( M , ( SAB ) ) =d ( K , ( SAB ) ) = HK = 2a . Ta có SSAB = 1 1 SH . AB = .a.2a = a 2 . 2 2 1 1 2 2a 3 Vậy thể tích khối chóp S . ABM là V = .SSAB .HK = .a .2a = . 3 3 3 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 36 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Dạng 4: Thể tích khối chóp đều Công thức tính thể tích khối chóp đều và một số công thức giải nhanh: • Chiều cao h khối chóp xác định bởi h = b 2 − Rd 2 , trong đó Rd là bán kính đường tròn ngoại tiếp • đa giác đáy và b là độ dài cạnh bên. 2a 3 3h3 a 6 Khối tứ diện đều cạnh a có V = và V = , trong đó h = là chiều cao khối tứ diện 12 8 3 đều. • Khối chóp tam giác đều cạnh đáy bằng a , cạnh bên bằng b có V = • • • • Khối chóp tứ giác đều cạnh đáy bằng a , cạnh bên bằng b có V = a 2 2 ( 2b 2 − a 2 ) 6 3 2a 6 Khối bát diện đều cạnh a là hợp của hai khối chóp tứ giác đều có tất cả các cạnh bằng a có 2a 3 V= 3 Khối chóp tứ giác đều có tất cả các cạnh bằng a , có V = Khối chóp lục giác đều cạnh đáy bằng a , cạnh bên bằng b có V = B Câu 1: a 2 3b 2 − a 2 12 a 2 3( b2 − a 2 ) 2 VÍ DỤ MINH HỌA Cho hình chóp tứ giác đều có tất cả các cạnh bằng a . Thể tích của khối chóp tương ứng tính theo a sẽ bằng A. a3 2 . 2 B. a3 2 . 6 C. a3 2 . 3 D. a3 2 . 12 Lời giải Chọn B Gọi khối chóp tứ giác đều là S . ABCD như hình vẽ. Gọi O là tâm hình vuông ABCD , suy ra SO ⊥ ( ABCD ) . Do ABCD là hình vuông cạnh a nên BD = a 2 OD = OB = 2 BD a 2 . = 2 2 a 2 a 2 Ta có SO = SD − OD = a − và S ABCD = a 2 . = 2 2 2 2 2 1 1 a 2 2 a3 2 Vậy VSABCD = SO. S ABCD = . . .a = 3 3 2 6 1 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Câu 2: Cho khối chóp tam giác đều có cạnh đáy bằng a và cạnh bên tạo với đáy một góc 60o . Thể tích khối chóp đó bằng A. a3 3 . 12 B. a3 3 . 6 C. a3 3 . 36 D. a3 3 . 4 Lời giải Chọn A Gọi H là trung điểm BC và G là trọng tâm tam giác ABC . Ta có SG ⊥ ( ABC ) . Tam giác ABC đều cạnh a nên SABC = a2 3 2 2 a 3 a 3 và AG = AH = . = 4 3 3 2 3 ( SA, ( ABC ) ) = SAG = 60o . Trong tam giác vuông SGA , ta có SG = AG.tan SAG = a 3 3 =a. 3 1 1 a 2 3 a3 3 Vậy VS . ABC = SG SABC = a . = 3 3 4 12 Câu 3: Cho hình chóp tứ giác đều S.ABCD có chiều cao bằng tích của khối chóp S . ABCD bằng A. 4 5a3 . 3 B. 4 3a3 . 3 C. 3a và độ dài cạnh bên bằng 8 3a3 . 3 5a . Thể D. 4 3a 3 . Lời giải Chọn B BO = SB 2 − SO 2 = 2a . BD = 2 BO = 2 2a AB = BD 2 = 2a . 1 1 4 3 3 2 VS . ABCD = .S ABCD .SO = ( 2a ) . 3a = a . 3 3 3 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 2 Phan Nhật Linh Câu 4: Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Cho hình chóp đều S . ABCD có đáy là hình vuông cạnh 2a , cạnh bên bằng a 3 . Tính thể tích khối chóp S . ABCD . A. 4a 3 3 . B. 4 3 3 a . 3 C. 4 3 a . 3 D. 4a 3 . Lời giải Chọn C Ta có OD = 1 1 BD = 2a 2 = a 2 . 2 2 Xét tam giác SOD vuông tại O , ta có SO = SD 2 − OD 2 = (a 3) − (a 2 ) 2 2 =a. Diện tích hình vuông ABCD : S ABCD = ( 2a ) = 4a 2 . 2 1 1 4 Thể tích khối chóp S . ABCD là VS . ABCD = S ABCD SO = 4a 2 a = a 3 . 3 3 3 Câu 5: Cho hình chóp tam giác đều S . ABC có cạnh đáy bằng 2a, cạnh bên tạo với đáy một góc 600. Tính theo a thể tích khối chóp S . ABC . A. a 3 3 . B. a3 3 . 3 C. 2a 3 3 . Lời giải Chọn D Ta có: AO = 2 2 2a 3 2a 3 AI = . = . Mà ( SA, ( ABC ) ) = SAO = 600. 3 3 2 3 SO = AO.tan 600 = 2 3 a. 3 = 2a 3 ( 2a ) 3 = 2 3a3 . 1 = .2a. 3 4 3 2 Suy ra VS . ABC 3 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 D. 2a 3 3 . 3 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Câu 6: Cho hình chóp đều S . ABCD có cạnh đáy bằng a , biết góc giữa cạnh bên và mặt đáy bằng 45 . Tính thể tích V của khối chóp S . ABC . 2 3 a . 6 A. V = B. V = 2 3 a . 12 C. V = 2 3 a . 3 D. V = 2a 3 . Lời giải Chọn B Gọi O là tâm hình vuông ABCD . Ta có: SO ⊥ ( ABCD ) OB là hình chiếu của SB lên mặt phẳng ( ABCD ) . Suy ra: ( SB, ( ABCD ) ) = ( SB, OB ) = SBO = 45 . Ta có: SOB vuông cân tại O SO = OB = a 2 . 2 1 1 a 2 1 2 2 3 Vậy VS . ABC = SO.S ABC = . . a = a . 3 3 2 2 12 Câu 7: 3 3a và O là tâm của đáy. 2 Gọi M , N , P và Q lần lượt là hình chiếu vuông góc của O trên các mặt phẳng ( SAB ) , ( SBC ) Cho hình chóp đều S . ABCD có cạnh đáy bằng 3a , cạnh bên bằng , ( SCD ) và ( SDA ) . Thể tích của khối chóp O.MNPQ bằng A. 9a 3 . 16 B. 2a 3 . 3 C. 9a 3 . 32 D. a3 . 3 Lời giải Chọn C Gọi E , F , G, H theo thứ tự là trung điểm của AB, BC , CD, DA . AB ⊥ SO AB ⊥ ( SOE ) ( SAB ) ⊥ ( SOE ) . Ta có: AB ⊥ OE Mặt khác: ( SAB ) ( SOE ) = SE đồng thời M là hình chiếu vuông góc của O lên mặt phẳng ( SAB ) nên OM ⊥ SE tại M . TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 4 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia 2 2 3a 3 3a 2 3a Ta có: SO = SA − OA = − = = OE . 2 2 2 2 2 Khi đó tam giác SOE vuông cân tại O M là trung điểm SE . Chứng minh tương tự ta cũng có N , P, Q lần lượt là trung điểm của các cạnh SF , SG , SH . 1 3a 1 1 9a 2 Khi đó d (O,( MNPQ)) = d ( S ,( MNPQ)) = SO = , S MNPQ = S EFGH = S ABCD = . 2 4 4 8 8 Câu 8: Suy ra VO.MNPQ 1 1 3a 9a 2 9a3 . = S MNPQ .d (O,( MNPQ)) = . = 3 3 4 8 32 Vậy VO.MNPQ = 9a 3 . 32 Cho khối chóp tứ giác đều S . ABCD có diện tích xung quanh gấp 2 lần diện tích đáy, diện tích đáy bằng 4a 2 . Thể tích của khối chóp S . ABC tương ứng bằng A. 4a 3 3 . 3 B. 2a 3 3 . 3 C. 8a 3 3 . 3 D. 5a 3 6 . 3 Lời giải Chọn B Diện tích hình vuông ABCD : S ABCD = AB 2 = 4a 2 AB = 2a . Gọi M là trung điểm cạnh AB . 1 Diện tích xung quanh của khối chóp S . ABCD : 4.SSAB = 4. .SM . AB = 8a 2 SM = 2a . 2 Gọi O là giao điểm hai đường chéo của hình vuông ABCD , trong tam giác vuông SOM có SO 2 = SM 2 − OM 2 = 3a 2 SO = a 3 . VS . ABC Câu 9: 1 1 1 1 2a 3 3 2 . = VS . ABCD = . .SO.S ABCD . = .a 3.4a = 2 2 3 6 3 Cho khối chóp tứ giác đều có cạnh đáy bằng 2a và diện tích xung quanh bằng 8a 2 . Thể tích của khối chóp đó bằng A. 2 3 3 a. 3 B. 4 3a 3 . C. Lời giải Chọn C 5 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 4 3 3 a. 3 D. 2 3a 3 . CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Xét hình chóp S . ABCD thỏa các giả thiết. Gọi O là tâm của hình vuông ABCD và I là trung 1 1 điểm CD . Ta có S SCD = SI .CD 2a 2 = .SI .2a SI = 2a . 2 2 Dễ thấy OI = a và tam giác SOI vuông tại O . Suy ra SO = SI 2 − OI 2 = a 3 . 1 1 4 3 3 VS . ABCD = SO.S ABCD = a 3.4a 2 = a. 3 3 3 Câu 10: Cho hình chóp tứ giác đều S . ABCD có cạnh bên bằng 2a , góc giữa mặt bên và mặt đáy bằng 60 . Thể tích khối chóp S . ABCD là A. 32a3 15 5 . B. 32 3 a 3 15 5 . C. 32 5 a 3 . 15 D. 32 15 a3 . 15 Lời giải S A B M O D C ABCD là hình vuông có tâm O và cạnh bằng x . Gọi M là trung điểm của BC . Góc giữa ( SBC ) và ( ABCD ) là góc SMO bằng 60 . Ta có SM 2 = 4a 2 − Và cos SMO = x2 x2 , SO 2 = 4a 2 − . 4 2 OM cos 60 = SM Suy ra SO = 4a 2 − x 2 2 x 4a − 4 2 1 = 4 x2 4 2 x 4a − 4 2 x= 4a 5 . x 2 2 3a . = 2 5 1 32 3 a3 Vậy VS . ABCD = SO. AB 2 = . 3 15 5 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 6 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia C Câu 1: BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Cho khối chóp tam giác đều có cạnh đáy bằng 2a và thể tích bằng a 3 . Chiều cao của khối chóp đã cho bằng A. 3a . B. 2 3a . C. 3 a. 3 D. 3 a. 2 Lời giải Chọn A Diện tích đáy của hình chóp là Chiều cao của khối chóp là h = Câu 2: ( 2a ) S= 2 4 . 3 = a2 3 . 3V 3a 3 = = 3a . S a2 3 Cho khối chóp tam giác đều có cạnh đáy bằng a , chiều cao bằng a 3 . Thể tích khối chóp bằng A. a3 3 . 4 B. a3 . 12 C. a3 3 . 6 D. a3 . 4 Lời giải Chọn D Gọi H là trọng tâm tam giác ABC , suy ra SH ⊥ ( ABC ) Ta có SH = a 3 , S ABC = Câu 3: a2 3 1 a2 3 a3 . Vậy V = . .a 3 = 3 4 4 4 Cho hình chóp có đáy là tam giác đều cạnh 3cm , chiều cao 5cm. Thế tích khối chóp đó là A. 15 3 3 cm . 4 C. 45cm3 . B. 45cm . D. 45 3 3 cm . 4 Lời giải Chọn A Tam giác đều cạnh 3 S ABC = 32 3 9 3 2 = cm . 4 4 1 1 9 3 15 3 3 Thế tích khối chóp là VS . ABC = .h.S ABC = .5. = cm . 3 3 4 4 Câu 4: Cho hình chóp tứ giác đều S . ABCD có cạnh đáy bằng a và đường cao bằng 3a. chóp S . ABCD bằng A. a 3 . B. 3a 3 . C. 3a 2 D. a 2 Lời giải 7 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 Thể tích khối CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Chọn A Vì S . ABCD là hình chóp tứ giác đều, đường cao bằng 3a nên có đáy ABCD là hình vuông. Khi đó, diện tích đáy S ABCD = a 2 . 1 Thể tích VS . ABCD = a 2 .3a = a 3 . 3 Câu 5: Tính thể tích khối chóp tam giác đều có độ dài cạnh đáy bằng a và chiều cao bằng A. V = a3 . 12 B. V = a3 3 . 12 C. V = a3 . 4 D. V = a 3 là 3 a3 3 . 4 Lời giải Chọn A Diện tích đáy là: S = a2 3 4 1 a 3 a 2 3 a3 = . Thể tích khối chóp là: V = 3 3 4 12 Câu 6: Tính thể tích khối chóp tứ giác đều có cạnh đáy bằng 2a và có mặt bên tạo với mặt đáy một góc bằng 600 A. 4 3 a . 3 B. 4 3 3 a . 3 C. 4 3 3 a3 . D. 4 3a 3 . Lời giải Chọn B Gọi hình chóp tứ giác đều là S . ABCD và O là tâm của hình vuông ABCD cạnh là 2a , M là trung điểm của BC 0 OM = a và góc giữa mặt bên và mặt đáy là SMO = 60 , SOM vuông tại O SO = OM .cos SMO = a.tan 600 = a 3 1 1 4a3 3 2 . V = .S ABCD .SO = . ( 2a ) .a 3 = 3 3 3 Câu 7: Cho khối chóp đều S . ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a . Biết diện tích tam giác SAC 2a 2 , thể tích của khối chóp đã cho bằng 2 A. a 3 . B. a 3 . C. 2 2a 3 . 3 Lời giải Chọn A là D. 4 3 a . 3 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 8 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Gọi O = AC BD SO ⊥ ( ABCD ) , SO ⊥ AC , BD . SSAC = Câu 8: 1 1 2a 3 . SO. AC = 2a 2 SO = 2a VS . ABCD = SO.S ABCD = 2 3 3 Cho hình chóp tứ giác đều có cạnh đáy bằng 2a và cạnh bên tạo với đáy góc 60 . Thể tích của khối chóp đó bằng A. 4a 3 6 3 B. a3 3 3 C. 4a 3 3 D. 2a 3 3 3 Lời giải Chọn A Giả sử khối chóp tứ giác đều là S . ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh 2a . Gọi O là tâm của đáy ta có SO ⊥ ( ABCD ) . Khi đó tất cả các cạnh bên đều tạo với đáy các góc bằng nhau. Xét cạnh bên SB và ( ABCD ) , ta có ( SB, ( ABCD)) = SBO = 60 . Xét tam giác SBO vuông tại O , SBO = 60 , OB = 1 BD = a 2 , 2 do đó SO = OB.tan 60 = a 2. 3 = a 6 . 1 1 4a 3 6 Vậy VS . ABCD = .SO.S ABCD = .a 6.(2a) 2 = . 3 3 3 Câu 9: Thể tích của khối chóp có đáy là tam giác đều cạnh a và chiều cao 4a bằng A. 4 3 a . 3 3 C. a 3 3 . B. 4a . D. a3 3 . 3 Lời giải Chọn D Công thức tính thể tích khối chóp: V = 1 B.h, trong đó B là diện tích đáy, h là chiều cao của 3 9 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN khối chóp. Diện tích tam giác đều cạnh a là B = a2 3 . Chiều cao của khối chóp là 4 h = 4a. 1 a2 3 a3 3 .4a = . Khi đó, thể tích khối chóp là V = . 3 4 3 Thể tích của khối tứ diện đều cạnh a là? Câu 10: a3 3 B. . 12 a3 2 A. . 4 a3 3 D. . 4 a3 2 C. . 12 Lời giải Xét tứ diện đều ABCD cạnh a . Gọi G là trọng tâm tam giác BCD . Ta có DG = a 3 a2 a 6 = , suy ra AG = a 2 − . 3 3 3 Diện tích tam giác BCD : S BCD a2 3 = . 4 1 a 6 a2 3 a3 2 . = Thể tích khối tứ diện đều cạnh a là: V = . . 3 3 4 12 Câu 11: Thể tích của khối tứ diện đều cạnh a là A. a3 2 . 4 B. a3 3 . 12 C. a3 2 . 12 D. a3 3 . 4 Lời giải Chọn C Vì khối tứ diện đều nên diện tích đáy: SBCD = Ta có: BM = a2 3 . 4 a 3 2 2 a 3 a 3 BG = BM = . = . 2 3 3 2 3 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 10 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia 2 a 3 a 6 Trong ABG vuông tại G có: AG = AB − BG = a − . = 3 3 2 Theo công thức, thể tích khối chóp: V = 2 2 1 a 2 3 a 6 a3 2 = . 3 4 3 12 Câu 12: Tính thể tích khối chóp tứ giác đều có tất cả các cạnh bằng a là A. a 3 . B. a3 2 . 3 C. a3 2 . 6 D. a3 2 . 2 Lời giải Chọn C Gỉa sử S . ABCD là khối chóp tứ giác đều có tất cả các cạnh bằng a . Trong ( ABCD ) , gọi O = AC BD suy ra SO ⊥ ( ABCD ) . 2 a 2 1 1 a 2 a 2 SO = SA2 − OA2 = a 2 − Ta có OA = AC = . AB 2 = . = 2 2 2 2 2 1 1 a 2 2 a3 2 .a = Thể tích khối chóp VS . ABCD = SO.S ABCD = . . 3 3 2 6 Câu 13: Cho khối chóp đều S . ABC có cạnh đáy là a , mặt bên tạo với đáy một góc 600 . Thể tích khối chóp S . ABC là A. a3 3 . 24 B. a3 3 . 4 C. Lời giải Chọn A 11 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 a3 3 . 8 D. a3 3 . 12 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Gọi M là trung điểm BC . Do ABC đều AM ⊥ BC . Lại có SBC là tam giác cân tại S do S . ABC là chóp đều BC ⊥ SM . Vậy ( ( SBC ) ; ( ABC ) ) = ( SM ; AM ) . Gọi G là trọng tâm ABC . Do S . ABC là chóp đều SG ⊥ ( ABC ) . Ta có: tan SMG = SG = GM 3 = SG SG tan 600 = . GM GM AM 3 AB 3 3 a = . = . 3 2 3 2 1 1 a a 2 3 a3 3 Vậy VS . ABC = SG.SABC = . . . = 3 3 2 4 24 Câu 14: Thể tích của khối chóp đều S . ABCD có tất cả các cạnh bằng a là A. 2 3 a . 2 B. 2 3 a . 3 C. 2 3 a . 6 D. 2a 3 . Lời giải Chọn C Ta có S ABCD = a 2 và OD = BD 2 = a. 2 2 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 12 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia 2 2 2 Vì tam giác SOD vuông tại O nên SO = SD − OD = a − a = a. 2 2 2 2 2 1 2 3 Vậy VS . ABCD = .S ABCD .SO = a. 3 6 Câu 15: Thể tích của khối chóp tứ giác đều S . ABCD có chiều cao bằng A. 8 3a 3 . 3 B. 4 3a 3 . C. 4 5a 3 . 3 3a và độ dài cạnh bên 3a bằng D. 4 3a 3 . 3 Lời giải Chọn B Trong hình chóp tứ giác đều, đáy là hình vuông, hình chiếu của đỉnh xuống mặt đáy trùng với tâm O của hình vuông ABCD . SO = a 3; SA = 3a AO = a 6 ( ĐL Py-ta-go) AO = a 6 AC = 2a 6 S ABCD = AC 2 = 12a 2 2 1 1 VS . ABCD = SO.S ABCD = a 3.12a 2 = 4a 3 . 3 3 Câu 16: Cho hình chóp tứ giác đều S . ABCD có cạnh đáy bằng 2a , góc giữa cạnh bên và mặt đáy bằng 30 . Khi đó thể tích của khối chóp bằng A. 4a 3 6 . 9 B. 4a 3 6 . C. Lời giải Chọn A Gọi O là tâm của hình vuông ABCD . Khi đó, 13 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 4a 3 6 . 3 D. 2a 3 6 . 9 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN h = SO SO ⊥ ( ABCD ) . 0 SD, ( ABCD ) = SDO = 30 ) ( Xét tam giác SOD vuông tại O , ta có tan SDO = SO 1 a 6 SO = OD.tan SDO = .2a. 2.tan 300 = . OD 2 3 Ta lại có: S ABCD = ( 2a ) = 4a 2 . 2 1 1 a 6 4a 3 . 6 Vậy VS . ABCD = .S ABCD .SO = .4a 2 . = .. 3 3 3 9 Câu 17: Cho hình chóp tam giác đều S . ABC có đáy ABC là tam giác đều cạnh bên và mặt đáy là 60 . Thể tích của khối chóp này bằng a3 3 A. 12 a3 3 B. . 24 a3 3 C. . 8 a. Biết góc giữa mặt a3 3 D. . 6 Lời giải Chọn B Ta có: ( SBC ) ( ABC ) = BC AE ⊥ BC SE ⊥ BC (( SBC ) , ( ABC )) = ( SE, AE ) = SEA = 60 Tam giác SOE vuông tại O SO = OE.tan SEO = AE a 3 a .tan 600 = . 3= . 3 6 2 Diện tích tam giác đều ABC là S ABC Vậy thể tích khối chóp S . ABC : VS . ABC a 3 .a AE.BC a2 3 2 = = = . 2 2 4 1 a3 3 = SABC .SO = . 3 24 Câu 18: Cho khối chóp đều có tất cả 5 mặt có diện tích bằng nhau và bằng a 2 . Thể tích của khối chóp tương ứng bằng: A. 3 3 a . 2 B. 15 3 a . 2 C. 15 3 a . 6 D. 6 3 a . 4 Lời giải TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 14 Phan Nhật Linh Chọn C Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Theo đề bài, S . ABCD là khối chóp đều nên ABCD là hình vuông và SA = SB = SC = SD . Gọi O là giao điểm của AC và BD , khi đó: SO ⊥ ( ABCD ) . Diện tích các mặt đều bằng a 2 nên ta có: S ABCD = SSBC = a 2 . Với S ABCD = a 2 AB = BC = CD = DA = a , OH = AB a = . 2 2 1 2a 2 BC.SH SH = = 2a . 2 a Áp dụng định lí Pytago cho tam giác SOH vuông tại O ta được: Gọi H là trung điểm của BC , khi đó: SSBC = SO = SH − OH = 2 2 ( 2a ) 2 2 a 15 a − = . 2 2 1 a 15 15 3 Thể tích khối chóp S . ABCD là: VS . ABCD = .a 2 . = a . 3 2 6 Câu 19: Cho hình chóp tứ giác đều S . ABCD có cạnh đáy bằng a 6 , góc giữa cạnh bên và mặt đáy bằng 60 . Tính thể tích V của khối chóp S . ABCD . A. V = 3a 3 . B. V = 2a 3 . C. V = 6a 3 . Lời giải Chọn C 15 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 D. V = 9a 3 . CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Gọi O là tâm hình vuông ABCD suy ra SO ⊥ ( ABCD ) . Do đó, OB là hình chiếu của SB trên ( ABCD ) ( SB, ( ABCD ) ) = ( SB, OB ) = SBO . ABCD là hình vuông cạnh a 6 BD = 2 3a OB = 3a . Xét tam giác SOB vuông tại O ta có SO = OB.tan SBO = a 3.tan 60 = 3a . 2 1 1 1 VS . ABCD = SO.S ABCD = SO. AB 2 = .3a. 6a = 6a 3 . 3 3 3 ( ) Câu 20: Khối chóp tam giác đều có chiều cao bằng 9dm và cạnh đáy bằng 2dm có thể tích là A. V 9 3dm 3 . B. V 12dm 3 . C. V Lời giải 3dm 3 . D. V 3 3dm 3 . Chọn D Diện tích đáy B 3dm2 . Thể tích khối chóp V 1 B.h 3 3 3 dm3 . Câu 21: Cho khối chóp đều S . ABC có cạnh đáy bằng a và các cạnh bên hợp với đáy một góc 600 . Tính thể tích của khối chóp S . ABC A. a3 3 . 12 B. a3 3 . 4 C. a3 3 . 36 D. a3 3 . 2 Lời giải Chọn A Gọi H là trọng tâm tam giác ABC khi đó ta có SH ⊥ ( ABC ) và AH = ta có SAH = 600 . Xét tam giác SAH ta có SH = AH .tan 600 = ABC bằng a 3 . Theo giả thiết thì 3 a 3 . 3 = a . Diện tích tam giác 3 a2 3 1 1 a 2 3 a3 3 . Vậy thể tích của khối chóp S . ABC là V = .SH .SABC = .a. . = 4 3 3 4 12 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 16 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Câu 22: Cho hình chóp đều S . ABCD đáy là hình vuông cạnh a . Biết SBD = 60 . Tính thể tích khối chóp S . ABCD . A. 2 3a 3 . 3 B. 6a 3 . 6 C. 6a 3 . 3 D. 4 6a 3 . 3 Lời giải Chọn B Gọi O tâm của hình vuông ABCD . Hình chóp S . ABCD đều nên SO ⊥ ( ABCD ) . Hình vuông ABCD có cạnh bằng a BD = 2a . Ta có SBD là tam giác đều nên SO = 3 6 . 2a = a. 2 2 1 1 6 6a 3 a a2 = Thể tích khối chóp S . ABCD là V = SO S ABCD = . 3 3 2 6 Câu 23: Cho khối chóp tam giác đều S . ABC có cạnh đáy bằng a và cạnh bên bằng 2a . Tính thể tích V của khối chóp S . ABC . A. V = 11a3 . 6 B. V = 11a3 . 4 C. V = 13a3 . 12 D. V = 11a3 . 12 Lời giải Chọn C Do đáy là tam giác đều nên gọi I là trung điểm cạnh BC , khi đó AI là đường cao của tam giác đáy. Theo định lý Pitago ta có AI = a 2 − a2 a 3 2 2a 3 a 3 = , và AO = AI = . = 4 2 3 3.2 3 a2 11a Trong tam giác SOA vuông tại O ta có SO = 4a − . = 3 3 17 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 2 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN 1 1 a 3 11a 11a3 Vậy thể tích khối chóp S . ABC là V = . a . . = 3 2 2 12 3 Câu 24: Cho khối chóp tứ giác đều có tất cả các cạnh bằng 2a . Thể tích của khối chóp đã cho bằng A. 2 2a 3 . 3 B. 8a 3 . 3 C. 8 2a 3 . 3 D. 4 2a 3 . 3 Lời giải Chọn D Gọi hình chóp tứ giác đều có tất cả các cạnh bằng 2a là S . ABCD và I tâm của đáy ta có: SA = SC = BA = BC = DA = DC SAC = BAC = DAC SAC ; BAC ; DAC lần lượt vuông tại S , B, D . I là trung điểm của AC suy ra SI = VS . ABCD 1 1 AC = 2a. 2 = a 2 2 2 1 1 4 2a 3 2 = S ABCD .SI = ( 2a ) .a 2 = 3 3 3 Câu 25: Cho hình chóp đều S . ABCD có cạnh đáy bằng a và cạnh bên tạo với đáy một góc 60 . Thể tích của hình chóp đều đó là A. a3 6 . 6 B. a3 3 . 6 C. a3 3 . 2 D. a3 6 . 2 Lời giải Chọn A Gọi O = AC BD SO ⊥ ( ABCD ) . ( ) ( ) Ta có: SC , ( ABCD ) = SC , OC = SCO SCO = 60 Xét tam giác vuông SOC ta có: tan 60 = SO a 3 SO = OC 3 = . 3=a OC 2 2 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 18 Phan Nhật Linh S ABCD = a 2 Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia 1 1 3 2 a3 6 Thể tích của hình chóp đều là: V = .SO.S ABCD = .a .a = . 3 3 2 6 Câu 26: Cho hình chóp đều S . ABCD đáy là hình vuông cạnh a . Biết SBD = 60 . Tính thể tích khối chóp S . ABCD . 2 3a 3 A. . 3 B. 6a 3 . 6 C. 6a 3 . 3 4 6a 3 D. . 3 Lời giải Chọn B Gọi O tâm của hình vuông ABCD . Hình chóp S . ABCD đều nên SO ⊥ ( ABCD ) . Hình vuông ABCD có cạnh bằng a BD = 2a . Ta có SBD là tam giác đều nên SO = 3 6 . 2a = a. 2 2 1 1 6 6a 3 Thể tích khối chóp S . ABCD là V = SO S ABCD = . a a2 = 3 3 2 6 Câu 27: Cho hình chóp tứ giác đều S . ABCD có cạnh đáy bằng a và mặt bên tạo với mặt phẳng đáy một góc 600 . Tính thể tích V của khối chóp S . ABCD . a3 6 A. V = . 2 a3 6 B. V = . 3 a3 3 C. V = . 2 Lời giải a3 6 D. V = . 6 Chọn D 2 Ta có: S ABCD = a . Gọi M là trung điểm BC , góc giữa mặt bên ( SBC ) và ( ABCD ) là SMO 19 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Ta có OM = 1 a AB = . 2 2 a a 3 Chiều cao SO : SO = OB.tan SBO = .tan 600 = . 2 2 Vậy VS . ABCD 1 1 2 a 3 a3 3 = .S ABCD .SO = .a . = . 3 3 2 6 Câu 28: Cho hình chóp tam giác đều S . ABC có cạnh đáy bằng a và mặt bên tạo với đáy một góc 450 . Tính thể tích của khối chóp S . ABC ? a3 A. . 8 a3 B. . 12 a3 C. . 4 Lời giải a3 D. . 24 Chọn D Do đáy là tam giác đều cạnh a nên S ABC a2 3 . = 4 Gọi H là trọng tâm tam giác ABC ta có SH ⊥ ( ABC ) Gọi I là trung điểm cạnh BC khi đó góc SIA = 45o .Ta có SH = tan 45o.HI = a 3 . 6 1 a3 Vậy thể khối chóp là: V = SH .S ABC = . 3 24 Câu 29: Cho khối chóp đều S . ABCD có AC = 6a và góc tạo bởi hai mặt phẳng ( SAB ) và ( SCD ) bằng 600 . Thể tích khối chóp đã cho bằng: A. 108 3a 3 . B. 9 6a 3 . C. 36 3a 3 . Lời giải D. 27 6a 3 . Chọn B TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 20 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia S d A D M O B N C Gọi O = AC BD và M , N lần lượt là trung điểm AB, CD . AC = 3a 2 . Đồng thời ( SAB ) ( SCD ) = d AB CD 2 Dễ dàng chứng minh SM ⊥ AB và SN ⊥ CD (do SAB, SCD cân tại S ). Do AC = 6a AB = Suy ra ( SAB ) , ( SCD ) = ( SM ; SN ) = 600 . Từ đó suy ra SMN đều hay SO = MN 3 AB 3 3a 6 . = = 2 2 2 ( 1 1 3a 6 Vậy VS . ABCD = SO.S ABCD = . . 3a 2 3 3 2 ) 2 = 9 6a 3 . Câu 30: Cho khối chóp đều S . ABCD có AC = 4a , hai mặt phẳng ( SAB ) và ( SCD ) vuông góc với nhau. Thể tích của khối chóp đã cho bằng A. 16 2 3 a . 3 B. 8 2 3 a . 3 C. 16a 3 D. 16 3 a . 3 Lời giải Chọn B Gọi M , O, N lần lượt là trung điểm của AB, AC , CD nên AB ⊥ SM , CD ⊥ SN . Qua S dựng đường thẳng Sx //AB . AB ( SAB ) Vì CD ( SCD ) nên ( SAB ) ( SCD ) = Sx //AB //CD . AB //CD 21 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Sx ⊥ SM Ta có Sx ⊥ ( SMN ) MSN = 90 . Sx ⊥ SN Hình chóp S . ABCD đều ABCD là hình vuông, có AC = 4a AB = BC = MN = 2 2a SO = AC = 2a 2 2 MN =a 2. 2 ( 1 1 Vậy thể tích khối chóp S . ABCD là V = .SO.S ABCD = . 2a. 2a 2 3 3 ) 2 = 8 2 3 a . 3 Câu 31: Cho khối chóp tứ giác đều S . ABCD có AC = 4a , hai mặt phẳng ( SAB ) và ( SBC ) tạo với nhau một góc 600 . Thể tích của khối chóp đã cho bằng A. 2 2 3 a 3 C. 16a 3 . B. 2 2a 3 . D. 8 2 3 a . 3 Lời giải Chọn D Gọi O = AC BD vì S . ABCD chóp tứ giác đều nên SO ⊥ ( ABCD ) SB ⊥ AH Kẻ đường cao AH của tam giác SAB , suy ra SB ⊥ CH Nên góc giữa hai mặt phẳng ( SAB ) và ( SBC ) là góc giữa AH và CH = 600 Trường hợp 1: AHC = 600 khi đó, tam giác AHC đều cạnh AC = 4a nên HO = 2a 3 1 1 1 1 1 1 = + = + 2 (vô lý) Ta có SOB vuông tại O và OH ⊥ SB nên 2 2 2 2 2 OH SO OB 12a SO 4a OC 2a = Trường hợp 2: AHC = 1200 khi đó, HO = 3 tan OHC ( Ta có SOB vuông tại O và OH ⊥ SB nên Nên SO = 2a . Mà diện tích đáy S ABCD ) 1 1 1 3 1 1 = + 2 = + 2 2 2 2 2 OH SO OB 4a SO 4a AC 2 = = 8a3 . 2 1 1 8 2 3 a . Do đó, VS . ABCD = SO.S ABCD = . 2a.8a 3 = 3 3 3 Câu 32: Cho hình chóp đều S . ABC có cạnh đáy bằng a. Gọi E, F lần lượt là trung điểm của các cạnh SB, SC. Biết rằng mặt phẳng ( AEF ) vuông góc với mặt phẳng ( SBC ) . Thể tích khối chóp TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 22 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia S . ABC bằng A. a3 5 . 24 B. a3 5 . 8 C. a3 5 . 12 D. a3 5 . 16 Lời giải Chọn A Gọi N là trung điểm của BC , O là tâm đường tròn đáy. Gọi H là giao điểm của EF và SN , tam giác AEF là tam giác cân tại A nên AH ⊥ EF Vì ( AEF ) ⊥ ( SBC ) nên ta có AH ⊥ ( SBC ) AH ⊥ SN . Suy ra tam giác SAN cân tại A . Khi đó SA = AN = Ta lại có AO = a 3 . 2 3a 2 a 2 a 15 a 3 SO = SA2 − AO 2 = − = . 4 3 6 3 Câu 33: Cho hình chóp tam giác đều S . ABC có cạnh bên bằng 2cm , các điểm D, E lần lượt là trung điểm của SA, SC , đồng thời AE vuông góc với BD . Thể tích khối chóp S . ABC bằng A. 4 21 3 cm . 27 B. 4 21 3 cm . 7 C. 4 21 3 cm . 3 D. 4 21 3 cm . 9 Lời giải Chọn A Gọi M trung điểm SE DM / / AE . Theo giả thiết BD ⊥ AE BD ⊥ DM . Đặt AB = x ( x 0 ) . BD 2 = BE 2 = AE 2 = BA2 + BS 2 SA2 x 2 + 2 . − = 2 4 2 23 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN 1 x2 + 2 BS2 + BE 2 SE 2 x 2 + 9 . DM 2 = AE 2 = , BM 2 = − = 4 8 2 4 4 Tam giác BDM vuông tại D : BD 2 + DM 2 = BM 2 x2 + 2 x2 + 2 x2 + 9 + = 2 8 4 2 6 = AB . 3 Gọi N trung điểm BC , O trọng tâm tam giác ABC . x= Tam giác ABC đều cạnh và S ABC = 2 6 2 2 2 cm nên AO = cm AB 2 − BN 2 = 3 3 3 x2 3 2 3 = ( cm2 ) . 4 3 Vì S . ABC là hình chóp đều nên SO ⊥ ( ABC ) .Ta có SO = SA2 − AO 2 = 4 − 1 VS . ABC = SO.S 3 ABC 8 2 7 = ( cm ) . 9 3 1 2 7 2 3 4 21 cm3 ) . = . . = ( 3 3 3 27 Câu 34: Cho hình chóp tứ giác đều S . ABCD , đáy tâm O , SA = SB = SC = SD = a 3 . Gọi M , N lần lượt là trung điểm cạnh CD, AB . Biết khoảng cách từ M đến ( SNC ) bằng a 510 a . Tính thể 51 tích khối chóp S . ABCD . A. a 3 10 . 6 3 B. a 10 . 3 C. a 5 . 2 3 D. a 5 . 2 6 Lời giải Chọn A AN / / MC AMCN là hình bình hành. AN = MC Do đó AM / / CN AM / / ( SCN ) . Ta có Từ đó suy ra d ( M ; ( SCN ) ) = d ( A; ( SCN ) ) = 2d ( O; ( SCN ) ) Kẽ OH ⊥ CN tại H mà SO ⊥ CN . Suy ra CN ⊥ ( SHO ) Kẽ OK ⊥ SH tại K Từ (1) OK ⊥ CN (1) . ( 2) . ( 3) . Từ ( 2 )( 3) OK ⊥ ( SCN ) d ( O; ( SCN ) ) = OK . (Có thể sử dụng tứ diện vuông O.SCE ) Đặt AB = x 0 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 24 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia 1 1 x 2 Gọi E = CN OB . Khi đó E là trọng tâm ABC . Do đó OE = OB = BD = . 3 6 6 1 1 1 = + Xét ACE vuông tại O có . 2 2 OH OE OC 2 1 1 1 1 1 = + 2= + x = a. Xét SOH vuông tại O có: 2 2 2 2 OK OH SO OH SC − OC 2 SO = SC 2 − CO 2 = 3a 2 − a 2 a 10 = . 2 2 3 Vậy VS . ABCD = 1 SO.S ABCD = 1 a 10 .a 2 = a 10 . 3 3 2 6 Câu 35: Cho hình chóp đều S . ABC có đáy ABC là tam giác đều cạnh a. Gọi E , F lần lượt là trung điểm của các cạnh SB, SC. Biết mặt phẳng ( AEF ) vuông góc với mặt phẳng ( SBC ) . Thể tích khối chóp S . ABC bằng A. a3 5 . 8 B. a3 3 . 24 C. a3 5 . 24 D. a 3 15 . 27 Lời giải Chọn C Gọi M là trung điểm BC , O là trọng tâm tam giác ABC. SN ⊥ EF Suy ra SO ⊥ ( ABC ) . Gọi N = SM EF nên ( AEF ) , ( SBC ) = SNA = 900. AN ⊥ EF Xét tam giác SAM , có AN là đường trung tuyến và cũng là đường cao nên tam giác SAM cân tại A SA = AM = a 3 . 2 Tam giác vuông SAO, có SO = SA2 − AO 2 = a 5 1 a3 5 . Vậy VS . ABC = SABC .SO = . 3 24 2 3 Câu 36: Cho hình chóp tam giác đều S . ABC có cạnh AB = 2a . Các cạnh bên tạo với đáy một góc 60 . Thể tích của khối chóp S . ABC bằng A. 2 3a 3 . B. 2 3 3 a . 3 C. 4 3 . Lời giải Chọn B 25 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 D. 4 3 3 a . 3 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Gọi H là trọng tâm của tam giác ABC và E là trung điểm của cạnh BC . Vì hình chóp tam giác đều S . ABC nên SH ⊥ ( ABC ) . Các cạnh bên tạo với đáy một góc 60 nên SAH = SBH = SCH = 60 . Ta có: AH = tan SAH = 2 2 2a 3 2 3a AE = . = . 3 3 2 3 SH 2 3a SH = tan 60. = 2a . AH 3 1 1 ( 2a ) 3 2 3 3 = .SABC .SH = . .2a = a . 3 3 4 3 2 VS . ABC Câu 37: Xét khối tứ diện đều ABCD có cạnh AB = x . Với giá trị nào của x thì thể tích khối tứ diện ABCD bằng 3a 3 A. x = 2 6a . B. x = 6a . C. x = 2 . Lời giải D. x = 3 2a . Chọn B Gọi M là trung điểm CD , O là trọng tâm BCD. ABO vuông tại O có AB = x; BO = 2 2 Suy ra AO = AB − BO = SBCD 2 2x 3 x 3 BM = = . 3 3 2 3 x 6 . 3 x2 3 = . 4 1 x3 2 VABCD = SBCD . AO = = 3a3 x = 6a. . 3 12 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 26 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Câu 38: Cho hình chóp đều S . ABCD với O là tâm đáy. Khoảng cách từ O đến mặt bên bằng 1 và góc giữa mặt bên với đáy bằng 450 . Thể tích của khối chóp S . ABCD bằng A. V = 4 2 . 3 B. V = 8 2 . 3 C. V = 2 3 . D. V = 4 3 . 3 Lời giải Chọn B Gọi I là trung điểm của CD OI ⊥ CD , CD = 2OI . Kẻ OH ⊥ SI tại H OH ⊥ ( SCD ) d ( O, ( SCD ) ) = OH = 1. ( SCD ) ( ABCD ) = CD Ta có SI ( SCD ) , SI ⊥ CD ( ( SCD ) , ( ABCD ) ) = ( SI , OI ) = SIO = 450. OI ( ABCD ) , OI ⊥ CD OH 1 Xét tam giác vuông HIO OI = = = 2 CD = 2OI = 2 2. 0 sin SIO sin 45 Ta có SIO là tam giác vuông cân tại O SO = OI = 2. Vậy VS . ABCD = ( ) 2 1 1 8 2 2 . ( CD ) .SO = 2 2 . 2 = 3 3 3 Câu 39: Cho khối chóp đều S . ABCD có AB = 2a . Gọi M , N lần lượt là trung điểm SC , SD , hai mặt phẳng ( AMN ) và ( SCD ) vuông góc với nhau. Thể tích của khối chóp đã cho bằng A. 4a 3 3 . 3 B. 4a 3 3 . C. 8a 3 3 D. 4a 3 2 . 3 Lời giải Chọn A Gọi P, Q, R lần lượt là trung điểm của AB, CD, MN , ta có S , R, Q thẳng hàng. 27 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Ta có ( AMN ) ( SCD ) = MN , PR ( AMN ) , PR ⊥ MN nên PR ⊥ ( SCD ) PR ⊥ SQ . Tam giác PSQ có PR vừa là trung tuyến, vừa là đường cao nên PSQ cân tại P. Ta được SP = PQ = 2a ; SO = SP 2 − OP 2 = a 3 . 1 1 4a 3 3 2 Vậy thể tích khối chóp S . ABCD là V = .SO.S ABCD = .a 3. ( 2a ) = 3 3 3 Câu 40: Cho khối chóp tam giác đều S . ABC có cạnh đáy bằng 2a . Gọi M , N lần lượt là trung điểm các cạnh SB, SC . Biết mặt phẳng ( AMN ) vuông góc với mặt phẳng ( SBC ) . Thể tích của khối chóp S . ABC bằng: A. a3 5 . 3 B. a 3 5. C. a3 5 . 9 D. 3a 3 5. Lời giải Chọn A Gọi O là trọng tâm giác đều ABC . Vì S . ABC là chóp tam giác đều nên SO là chiều cao. Gọi E là trung điểm của MN . SE cắt BC tại D suy ra E là trung điểm của SD . Trong tam giác SAD có AE là đường trung tuyến ứng với cạnh SD (1) . Tam giác SMN cân tại S nên SD ⊥ MN . SD ⊥ MN Ta có MN = ( AMN ) ( SBC ) SD ⊥ ( AMN ) AE ⊥ SD ( 2 ) . ( AMN ) ⊥ ( SBC ) Từ (1) và ( 2 ) suy ra tam giác SAD cân tại A nên SA = AD = ( 2a ) 3 2 2 3 = 3a; AO = AD = a. 2 3 3 Tam giác SAO vuông tại O có: SO = SA − AO = 2 Diện tích tam giác ABC bằng ( 2a ) 2 2 2 2 3 15 3a − a = a. 3 3 ( ) 2 3 = 3a 2 . 4 1 15 5 3 . 3a 2 . a= a. 3 3 3 Câu 41: Cho hình chóp tứ giác đều S . ABCD có cạnh đáy bằng a , tâm của đáy là O . Gọi M và N lần lượt là trung điểm của SA và BC . Biết góc giữa đường thẳng MN và mặt phẳng ( ABCD ) bằng Vậy thể tích của khối chóp S . ABC bằng: TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 28 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia 60 . Tính thể tích khối chóp S . ABCD . 0 a 3 10 A. . 6 a 3 30 B. . 2 a 3 30 C. . 6 Lời giải a 3 10 D. 3 Chọn C Gọi H là trung điểm AO MH / / SO MH ⊥ ( ABCD ) . Khi đó góc giữa MN và ( ABCD ) là MNH . Ta có HN = CN 2 + CH 2 − 2CN .CH .cos 450 = Suy ra MH = HN .tan 600 = a 10 . 4 a 10 a 30 a 30 . 3= SO = 2MH = . 4 4 2 1 1 a 30 2 a3 30 Do đó thể tích khối chóp VS . ABCD = .SO.S ABCD = . . .a = 3 3 2 6 Câu 42: Cho khối chóp đều S . ABC có cạnh đáy bằng a , hai mặt phẳng ( SAC ) và ( SBC ) vuông góc với nhau. Thể tích khối chóp đã cho bằng A. a3 2 . 24 B. a3 2 . 8 C. a3 5 . 12 Lời giải Chọn A Gọi O là tâm của ABC suy ra SO ⊥ ( ABC ) Gọi N là trung điểm của AB , ta được AB ⊥ ( SNC ) AB ⊥ SC 29 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 D. a3 5 . 4 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Dựng NM ⊥ SC , M SC . Suy ra ( ABM ) ⊥ SC AB a = Ta có ( SAC ) ( SBC ) = SC AM ⊥ BM MN = 2 2 ( ABM ) ⊥ SC Đặt SO = x . ( SAC ) ⊥ ( SBC ) a 3 a a2 a2 a 6 2 2 = . x + x = x= Trong tam giác SNC ta có SO.NC = MN .SC x. 2 2 3 6 6 1 1 a 6 a 2 3 a3 2 Vậy VS . ABC = SO.SABC = . = 3 3 6 4 24 Câu 43: Cho hình chóp tứ giác đều S . ABCD có cạnh đáy bằng a . Gọi M , N lần lượt là trung điểm của SA và CD . Cho biết MN tạo với mặt đáy một góc bằng 30 . Tính thể tích khối chóp S . ABCD . a 3 30 A. . 18 a 3 15 B. . 3 a3 5 C. . 12 Lời giải a 3 15 D. . 5 Chọn A Gọi O = AC BD , ta có SO ⊥ ( ABCD ) . Gọi H là trung điểm OA , ta có MH // SO MH ⊥ ( ABCD ) . Do đó ( MN , ( ABCD ) ) = ( MN , NH ) = MNH = 30 . 2 2 5 a 10 3 1 Ta có: NH = AD + CD = a 2 NH = . 8 4 4 4 2 tan MNH = MH 3 a 30 MH = MH = . = NH a 10 3 12 4 Mặt khác: SO = 2MH = a 30 . 6 1 1 a 30 a 3 30 = Vậy thể tích khối chóp S . ABCD là: V = .S ABCD .SO = .a 2 . . 3 3 6 18 Câu 44: Cho hình chóp đều S . ABCD có cạnh đáy bằng a , góc giữa hai mặt phẳng ( SBC ) và ( SCD ) bằng 600 . Tính thể tích khối chóp S . ABCD theo a . a3 A. . 2 a3 B. . 6 a3 2 C. . 12 Lời giải a3 2 D. . 4 Chọn B TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 30 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Gọi O là tâm của hình vuông. Do S . ABCD là hình chóp đều nên SO ⊥ ( ABCD ) . Ta có: BD ⊥ SO, BD ⊥ AC nên BD ⊥ ( SAC ) . Trong tam giác SBC , dựng BH ⊥ SC . Do BD ⊥ ( SAC ) nên BD ⊥ SC . Khi đó SC ⊥ ( BDH ) nên SC ⊥ DH . Vậy ( ( SBC ) , ( SCD ) ) = ( BH , HD ) . Ta có BSC = DSC nên BH = DH do đó tam giác HBD cân tại H . Nhận thấy: BD ⊥ OH và BD = a 2 . TH1: BHD = 600 nên tam giác BHD là tam giác đều cạnh bằng a 2 . Do đó OH = a 2. 3 a 6 . = 2 2 Nhận thấy: OH = a 6 a 2 = OC vô lí (vì tam giác HOC vuông tại H ). 2 2 TH2: BHD = 1200 . a 2 BO a 6 Xét tam giác BHO : tan BHO = . HO = 2 0 = HO tan 60 6 1 1 1 1 1 1 6 2 4 = + = − = 2− 2= 2 Xét tam giác OSC : 2 2 2 2 2 2 OH SO OC SO OH OC a a a a Suy ra SO = . 2 1 a3 Khi đó: VS . ABCD = .SO.S ABCD = . 3 6 Câu 45: Cho khối chóp đều S . ABCD có AC = 6a . Gọi M , N lần lượt là trung điểm cạnh SB và SD . Biết ( AMC ) và ( CMN ) cùng vuông góc nhau. Tính thể tích khối chóp đã cho. A. 72a 3 . B. 108a 3 . C. 36a 3 . Lời giải D. 216a 3 . Chọn C Gọi O = AC BD . Dễ thấy SO = ( SAC ) ( SBD ) và MN = ( AMN ) ( CMN ) . 31 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Ta có : MC = NC (2 đường trung tuyến của 2 tam giác bằng nhau SBC và SCD ) Gọi I là trung điểm MN IC ⊥ MN . Tương tự ta có AM = AN AI ⊥ MN . AC = 3a . Vậy ( AMN ) , ( CMN ) = ( IA; IC ) = 900 IA ⊥ IC IO = 2 Mặt khác I là trung điểm SO do MN SO = I với MN là đường trung bình SBD Suy ra SO = 2OI = 6a . 2 Vậy VS . ABCD 1 1 6a 3 = .SO.S ABCD = .6a. = 36a . 3 3 2 Câu 46: Cho khối chóp đều S . ABCD có AC = 4a , hai mặt phẳng ( SAB ) và ( SCD ) vuông góc với nhau. Thể tích khối chóp đã cho bằng A. 16 2 3 a . 3 B. 8 2 3 a . 3 C. 16a 3 . D. 16 3 a . 3 Lời giải Chọn B Gọi O là tâm hình vuông suy ra SO ⊥ ( ABCD ) Ta có ( SAB ) ( SCD ) = Sx //AB //CD Gọi I là trung điểm của AB , suy ra SI ⊥ AB SI ⊥ Sx SI ⊥ ( SCD ) SI ⊥ SD AC = 4a AD = 2 2a DI = a 10 Đặt SD = x SI = x 2 − 2a 2 . Ta có hệ thức x 2 − 2a 2 + x 2 = 10a 2 x 2 = 6a 2 x = a 6 Từ đó ta tính được SO = a 2 . ( 1 Vậy VS . ABCD = .a 2. 2 2a 3 ) 2 = 8 2 3 a 3 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 32 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Câu 47: Cho hình chóp S . ABC có đáy ABC là tam giác đều cạnh 1 , biết khoảng cách từ A đến ( SBC ) là 6 15 30 , từ B đến ( SCA ) là , từ C đến ( SAB ) là và hình chiếu vuông góc H của S 4 20 10 xuống đáy nằm trong tam giác ABC . Tính thể tích khối chóp VS . ABC . A. 1 . 12 B. 1 . 36 C. 1 . 24 D. 1 48 Lời giải Chọn D Gọi M , N , P lần lượt là hình chiếu của H lên các cạnh AC , BC , AB . 1 3 h 3 = Đặt SH = h VS . ABC = .h. . 3 4 12 Ta có AP = 2SSAB 6VS . ABC h 3 30 = 2SSAB = = : = h 10 AB 2 20 d ( C; ( SAB ) ) Tương tự, tính được HM = 2h, HN = h PH = SP 2 − SH 2 = 3h Ta có S ABC = S HAB + S HAC + S HBC = Vậy VS . ABC = 3 3 1 ( HP + HM + HN ) 3h = h = 2 4 12 3 3 1 . = . 12 12 48 33 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Dạng 5: Tổng hợp về thể tích khối chóp B Câu 1: VÍ DỤ MINH HỌA Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình bình hành. Diện tích đáy và chiều cao của khối lần lượt S và h . Tính thể tích của khối chóp S . ABC là 1 1 2 A. Sh . B. Sh . C. Sh . D. Sh . 3 6 3 Lời giải Chọn B 1 1 1 1 Ta có: VSABC = VS . ABCD = . Sh = Sh . 2 2 3 6 Câu 2: Cho hình chóp S . ABC có đáy là tam giác đều cạnh 2a và có thể tích bằng 3a 3 . Tính chiều cao h của hình chóp đã cho. A. h = 3 3a . 2 B. h = 3a . 3 D. h = 2 3a . C. h = 3a . Lời giải Chọn C Tam giác ABC đều cạnh 2a có diện tích S ABC = ( 2a ) 2 3 4 = a2 3 . 1 Thể tích chối chóp S . ABC là: V = .h.S ABC . 3 Suy ra chiều cao h của hình chóp đã cho: h = Câu 3: 3V 3 3a3 = 2 = 3a . S ABC a 3 Khối chóp S . ABCD có đáy là hình vuông cạnh bằng 2a , chân đường cao trùng với trung điểm H của AB , mặt bên ( SCD ) tạo với mặt đáy một góc 300 . Gọi M là trung điểm của SC . Thể tích khối chóp H .BCM là A. a3 2 . 3 B. a3 3 . 8 C. Lời giải Chọn C 1 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 a3 3 . 9 D. a3 6 . 3 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Ta có VM .HBC MC 1 1 1 = = VM .HBC = VS .HBC = VS . ABCD . VS .HBC SC 2 2 8 ( ( SCD ) , ( ABCD ) ) = SKH = 300 . Gọi K là trung điểm của CD . Khi đó Ta có SH = HK .tan 300 = Câu 4: 1 1 a3 3 2 2a . VH .BCM = VM .HBC = . .( 2a ) . = 8 3 9 3 3 2a Cho hình chóp S . ABC có AB = 3a , BC = 4a , CA = 5a , các mặt bên cùng tạo với đáy một góc 60 , hình chiếu vuông góc của S lên mặt phẳng ( ABC ) thuộc miền trong tam giác ABC . Tính thể tích khối chóp S . ABC . A. 2a 3 3 . B. 6a 3 3 . C. 12a 3 3 . D. 2a 3 2 Lời giải Chọn A S A P C I F E B Gọi I là hình chiếu của S trên mặt phẳng ( ABC ) ; F , E , P lần lượt là hình chiếu của I trên AB, BC , CA . Suy ra SFI = SEI = SPI = 60 FI = EI = PI = r I là tâm đường tròn nội tiếp tam giác ABC , bán kính r . Gọi p là nửa chu vi tam giác ABC , ta có p = AB + BC + CA 3a + 4a + 5a = = 6a . 2 2 Ta có : AB 2 + BC 2 = 9a 2 + 16a 2 = 25a 2 = AC 2 nên tam giác ABC vuông tại B Do đó SABC = 1 1 S 6a 2 BA.BC = 3a.4a = 6a 2 và r = ABC = = a. 2 2 p 6a Tam giác vuông SFI có : SI = IF .tan 600 = r.tan 60 = a 3 . 1 1 Thể tích khối chóp S . ABC là: VS . ABC = SI .SABC = .a 3.6a 2 = 2 3a3 . 3 3 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 2 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Câu 5: Cho tứ diện ABCD có ABC , ABD và ACD là các tam giác vuông tương ứng tại A, B và C . Góc giữa AD và ( ABC ) bằng 45 ; AD ⊥ BC và khoảng cách giữa AD và BC bằng a . Tính thể tích khối tứ diện ABCD . A. a3 3 . 6 B. 4a 3 3 . 3 C. a3 2 . 6 D. 4a 3 2 . 3 Lời giải Chọn D DH ⊥ AB Dựng DH ⊥ ( ABC ) . Vì AB ⊥ ( BDH ) AB ⊥ BH AB ⊥ BD DH ⊥ AC Tương tự AC ⊥ ( CDH ) AC ⊥ CH . AC ⊥ CD Tứ giác ABHC có A = B = C = 90 suy ra ABHC là hình chữ nhật. BC ⊥ AD BC ⊥ ( AHD ) BC ⊥ AH suy ra ABHC là hình vuông. BC ⊥ DH Kẻ OI ⊥ AD d ( BC , AD ) = IO = a ; ( AD, ( ABC ) ) = DAH = 45 . OAI vuông tại I có OAI = 45 suy ra OAI cân tại I AI = IO = a OA = AI 2 + IO 2 = a 2 AH = 2OA = 2a 2 . DHA ⊥ H có DAH = 45 suy ra DHA cân tại H DH = AH = 2a 2 ABC vuông cân tại A AB = AC = 2a 1 1 1 4a 3 2 . VABCD = DH .S ABC = 2a 2. .2a.2a = 3 3 2 3 Câu 6: Cho tứ diện ABCD có AD vuông góc với mặt phẳng ( ABC ) . Biết AD = 3a , AB = 2a , AC = 4a và BAC = 60 . Gọi H , K lần lượt là hình chiếu của B lên AC và CD . Đường thẳng HK cắt AD tại E . Thể tích khối tứ diện BCDE bằng 52a 3 3 A. . 9 B. a 3 3 . 26a 3 3 C. . 9 Lời giải Chọn C 3 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 19a3 3 D. . 6 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN BH ⊥ AC Theo bài ra BH ⊥ ( ACD ) BH ⊥ CD . BH ⊥ AD CD ⊥ BE Mà BK ⊥ CD CD ⊥ ( BHK ) . CD ⊥ EK KC CH AC.CH = KC = Ta có HKC ∽ DAC (1) AC CD CD DE DK DC.DK = DE = Ta có DEK ∽ DCA ( 2) DC DA DA Vì tam giác ABH vuông tại H nên AH = AB.cos A = 2a.cos 60 = a . Mà AC = AH + CH CH = AC − AH = 4a − a = 3a . Vì tam giác ACD vuông tại A nên CD = AC 2 + AD 2 = ( 3a )2 + ( 4a )2 = 5a . 4a.3a 12a 12a 13a = DK = DC − KC = 5a − = . 5a 5 5 5 13a 5a. 1 1 13a 26a 5 = 13a S = Từ ( 2 ) suy ra DE = . DEC = . AC.DE = .4a. 3a 3 2 2 3 3 Từ (1) suy ra KC = ( ) 1 1 26a 26a3 3 . VBCDE = .BH .S DCE = . a 3 . = 3 3 3 9 Câu 7: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình thoi cạnh bằng a . Biết rằng SA = a, SA ⊥ AD, SB = a 3, AC = a . Thể tích khối chóp S . ABCD bằng. a3 2 A. . 2 a3 2 B. . 3 a3 2 C. . 6 Lời giải a3 6 D. . 2 Chọn C TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 4 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Gọi O = AC BD BD = 2 BO = a 3 . Ta có SD = SA2 + AD 2 = a 2 Suy ra: SO 2 = SB 2 + SD 2 BD 2 3a 2 + 2a 2 3a 2 7a 2 . − = − = 2 4 2 4 4 Lại có: SO 2 = SA2 + SC 2 AC 2 a 2 + SC 2 a 2 7a 2 − = − = SC = a 3 . 2 4 2 4 4 Xét SCD vuông tại D vì SC 2 = SD 2 + DC 2 và AS = AD = AC nên hình chiếu của A lên ( SCD ) là điểm H trung điểm SC . Câu 8: 1 1 a a 2 2 a3 3 a3 2 Do đó, VA.SDC = VS . ADC = . AH .SSDC = . . . = VS . ABCD = 2VS . ADC = 3 3 2 2 12 6 Cho khối chóp S . ABCD có đáy là hình vuông cạnh bằng 2 . Tam giác SAB là tam giác đều, tam giác SCD vuông tại S (tham khảo hình vẽ bên). Tính thể tích V của khối chóp đã cho. A. V = 4 3 . 3 B. V = 2 3 . C. V = 8 3 . 3 D. V = 2 3 . 3 Lời giải Chon D Gọi M , N lần lượt là trung điểm AB, CD MN ⊥ AB (1) Do SAB đều nên SM ⊥ AB ( 2 ) , từ (1) , ( 2 ) suy ra AB ⊥ ( SMN ) ( SMN ) ⊥ ( ABCD ) Kẻ SH ⊥ MN SH ⊥ ( ABCD ) . SM = 3, MN = 2, SN = 1 SM 2 + SN 2 = MN 2 SMN vuông tại S Khi đó: SH = SM .SN 3 . = MN 2 1 2 3 Thể tích khối chóp S . ABCD là V = SH .S ABCD = . 3 3 Câu 9: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình thoi, hai đường chéo AC = 2a 3 , BD = 2a và cắt nhau tại O , hai mặt phẳng ( SAC ) và ( SBD ) cùng vuông góc với mặt phẳng ABCD . Biết 5 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN khoảng cách từ điểm O đến mặt phẳng ( SAB ) bằng a 3 . Tính thể tích V của khối chóp 4 S . ABCD . a3 3 A. V = . 12 a3 3 B. V = . 6 a3 2 C. V = . 6 Lời giải a3 3 D. V = . 3 Chọn D ( SAC ) ⊥ ( ABCD ) Ta có ( SBD ) ⊥ ( ABCD ) SO ⊥ ( ABCD ) . ( SAC ) ( SBD ) = SO Kẻ OH ⊥ AB tại H và OK ⊥ SH tại K . Suy ra OK ⊥ ( SAB ) d ( O, ( SAB ) ) = OK = Lại có 1 1 1 1 = + = 2 2 2 OH OA OB a 3 ( ) 2 + a 3 . 4 1 a 3 nên OH = . 2 2 a a 1 1 1 1 1 1 1 1 nên SO = . = + = − = − 2 2 2 2 2 2 2 2 2 OK OH OS OS OK OH a 3 a 3 4 2 1 1 S ABCD = . AC.BD = .2a 3.2a = 2a 2 3 2 2 Vậy VS . ABCD 1 1 2 a a3 3 . = .SO.S ABCD = .2a 3. = 3 3 2 3 Câu 10: Cho hình chóp tam giác S . ABC có SA = 2a và SA tạo với mặt phẳng ( ABC ) góc 30 . Tam giác ABC vuông cân tại B , G là trọng tâm tam giác ABC . Hai mặt phẳng ( SGB ) và ( SGC ) cùng vuông góc với mặt phẳng đáy. Tính thể tích của khối chóp S . ABC theo a . A. 9a 3 . 10 B. 9a 3 . 40 C. 27a3 . 10 D. 81a 3 . 10 Lời giải Chọn A TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 6 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia S A C G M B ( SGB ) ⊥ ( ABC ) SG ⊥ ( ABC ) . Ta có ( SGC ) ⊥ ( ABC ) ( SGB ) ( SGC ) = SG Suy ra hình chiếu của SA lên ( ABC ) là AG . ( ) Do đó ( SA, ( ABC ) ) = SA, AG = SAG = 300 . Nên AG = SA.cos30 = 2a. AM = 3 =a 3. 2 3 3a 3 AG = 2 2 Suy ra AB 2 + BM 2 = AM 2 5 27a 2 3a 15 . AB 2 = AB = 4 4 5 2 Vậy VSABC 1 1 1 3a 15 9a 3 = SG.S ABC = a. . = 3 3 2 5 10 7 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN C BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Câu 1: Cho khối chóp có diện tích đáy B và chiều cao h . Thể tíc V của khối chóp đã cho được tính theo công thức nào dưới đây? 2 1 A. V = Bh . B. V = Bh . C. V = 3Bh . D. V = Bh . 3 3 Lời giải Chọn D Câu 2: Thể tích của khối chóp tam giác bằng 6 , diện tích đáy bằng 2 . Chiều cao của khối chóp bằng? A. 18 . B. 1 . C. 3 . D. 9 . Lời giải Chọn D 1 3V 3.6 Ta có V = B.h h = = = 9. 3 B 2 Câu 3: Tính thể tích khối chóp có đáy là tam giác đều cạnh a và chiều cao của khối chóp bằng 3a . A. a3 3 . 4 B. a 3 . C. a 3 3 . D. a3 3 . 12 Lời giải Chọn B Ta có đáy là tam giác đều cạnh a nên diện tích đáy là S = a2 3 . 4 1 1 a2 3 a3 3 Vậy thể tích khối chóp là V = S .h = . . .3a = 3 3 4 4 Câu 4: Cho khối chóp có diện tích đáy B và chiều cao h . Thể tích V của khối chóp đã cho được tính theo công thức vào dưới đây? 1 1 4 A. V = Bh . B. V = Bh . C. V = Bh . D. V = Bh . 2 3 3 Lời giải Chọn B 1 Thể tích của khối chóp được tính bởi công thức: V = Bh . 3 Câu 5: Cho khối chóp có diện tích đáy S = 5 , chiều cao h = 3 . Thể tích khối chóp đã cho bằng A. 5 . B. 12 . C. 15 . D. 35 . Lời giải Chọn A 1 1 Thể tích khối chóp: V = S .h = .5.3 = 5 . 3 3 Câu 6: Cho hình chóp S . ABC có AB = a, BC = a 3, AC = a 2, SA = SB = SC =2a. Tính thể tích khối chóp S . ABC . a 3 26 A. . 24 a 3 26 B. . 12 a 3 26 C. . 4 Lời giải a 3 26 D. . 8 Chọn B TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 8 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Gọi M là trung điểm của BC , do tam giác ABC vuông tại A nên M là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC . Mà SA = SB = SC =2a nên SM ⊥ ( ABC ) . Xét tam giác SMA vuông tại M 3a 2 13a 2 a 13 : SM = SA − AM = 4a − . = SM = 4 4 2 2 Vậy VS . ABC Câu 7: 2 2 2 1 1 1 a 13 a3 26 = . AB. AC.SM = .a.a 2. = 3 2 6 2 12 Cho khối chóp S . ABCD có SA ⊥ ( ABCD ) , đáy ABCD là hình thang, AB / / CD , SA = AD = DC = a, BC = a 2 . Tam giác SBC vuông tại C , tam giác SCD vuông tại D . Thể tích khối chóp đã cho bằng 4 2 1 A. 2a 3 . B. a 3 . C. a 3 . D. a 3 . 3 3 2 Lời giải Chọn D CD ⊥ SA CD ⊥ AD . Ta có: CD ⊥ SD Ta lại có AD = DC = a nên ADC vuông cân tại D . Suy ra AC = a 2 . CB ⊥ SA CB ⊥ AC . Ta có: CB ⊥ SC Suy ra ABC vuông cân tại C nên AB = BC 2 = 2a . 1 1 AB + DC 1 2a + a a3 AD = a. a = . Thể tích khối chóp đã cho là V = SA S ABCD = a. 3 3 2 3 2 2 9 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Câu 8: Cho hình chóp S . ABCD ,có AC vuông góc với BD và AC = 3cm , BD = 4cm .Khoảng cách từ điểm S đến mặt phẳng ( ABC ) bằng 9cm . Thể tích khối chóp S . ABCD bằng A. 36cm 3 . B. 18cm 3 . C. 54cm 3 . Lời giải D. 6cm3 . Chọn B Do AC Suy ra: VSABCD Câu 9: 1 AC .BD 2 6 (cm 2 ) . 1 d(S ,(ABC )).S ABCD 3 18(cm 3 ) . BD nên SABCD Cho hình chóp S . ABC có tất cả các mặt bên cùng hợp với đáy một góc 60. Biết rằng mặt phẳng đáy là tam giác ABC đều cạnh a. Tính thể tích khối chóp đã cho. a3 3 . A. 24 a3 3 . B. 8 a3 3 . C. 12 a3 3 . D. 4 Lời giải Chọn A Gọi M , N lần lượt là trung điểm của BC , AB AM , CN là 2 đường trung tuyến của ABC đồng thời là 2 đường phân giác của ABC . Gọi AM CN = H H là tâm đường tròn nội tiếp ABC SH ⊥ ( ABC ) . Do đó (( SBC ) , ( ABC )) = SMH = 60. a2 3 AM a 3 và HM = = . 4 3 6 SH SH a Xét SHM vuông tại H có tan SMH = tan 60 = SH = . HM 2 a 3 6 Mà ABC đều cạnh a SABC = 1 1 a 2 3 a a3 3 Vậy thể tích của khối chóp S . ABC là VS . ABC = .SABC .SH = . . = . 3 3 4 2 24 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 10 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Câu 10: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a . Hình chiếu vuông góc của đỉnh S lên đáy ( ABCD ) là trọng tâm của tam giác ABD . Biết góc tạo bởi cạnh SC với đáy bằng 60 . Thể tích khối chóp S . ABC bằng: a3 3 A. . 4 a3 2 B. . 3 a3 3 C. . 6 Lời giải D. a3 . 3 Chọn D Nếu gọi O là giao điểm của hai đường chéo đáy ABCD và H là chân đường cao hạ từ đỉnh S 1 1 1 1 2 2a 2 AO = AC HC = HO + OC = AC + AC = AC = 3 6 6 2 3 3 Góc tạo bởi SC và đáy ( ABCD ) là: SCH = 60 và SHC vuông tại H , suy ra: xuống đáy thì ta có: HO = 2a 3 tan 60 = 2a 3 1 a2 Diện tích tam giác ABC là: S ABC = AB BC = 2 2 1 1 a2 a3 Thể tích khối chóp S . ABC là: VSABC = S ABC SH = 2a = . 3 3 2 3 SH = h = HC tan 60 = Câu 11: Cho hình chóp S . ABC có các cạnh bên SA, SB, SC tạo với đáy các góc bằng nhau và bằng 60 . Biết AB = 13a, AC = 14a và BC = 15a . Tính thể tích V của khối chóp S . ABC . A. V = 455 3 3 a . 6 B. V = 455 3a 3 . C. 455 3 3 a . 3 Lời giải Chọn D Gọi H là hình chiếu của S trên mặt phẳng ( ABC ) SH ⊥ ( ABC ) . 11 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 D. V = 455 3 3 a . 2 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN SAH = ( SA, ( ABC ) ) Khi đó ta có SBH = ( SB, ( ABC ) ) . Theo giả thiết thì SAH = SBH = SCH = 60 . SCH = ( SC , ( ABC ) ) Suy ra SHA = SHB = SHC HA = HB = HC H là tâm đường tròn ngoại tiếp ABC và bán kính đường tròn ngoại tiếp tam giác là R = HA = HB = HC . Nửa chu vi tam giác ABC là p = AB + BC + AC 13a + 14a + 15a = = 21a . 2 2 Diện tích tam giác ABC là SABC = p ( p − AB )( p − BC )( p − AC ) = 84a 2 . AB.BC. AC 4R AB.BC. AC 13a.14a.15a 65a R= = = = HA = HB = HC . 4S 4.84a 2 8 Lại có SABC = Xét SHA vuông tại H có SH = HA.tan SAH = 65a 65 3a . .tan 60 = 8 8 1 1 65 3a 455 3a3 Thể tích khối chóp S . ABC là V = .SH .SABC = . . .84a 2 = 3 3 8 2 Câu 12: Cho hình chóp S . ABC có đáy là tam giác đều cạnh bằng a , tam giác SAB cân tại S và thuộc mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng ( ABC ) , góc giữa hai mặt phẳng ( SCA ) và ( SCB ) bằng 600 . Gọi H là trung điểm của đoạn AB . Trong các mệnh đề sau, mệnh đề nào đúng: a3 2 A. Thể tích khối chóp S . ABC bằng . 16 a3 2 B. Thể tích khối chóp B.SHC bằng . 16 a3 2 C. Thể tích khối chóp S . AHC bằng . D. Không tồn tại hình chóp đã cho. 64 Lời giải Chọn C Tam giác SAB thuộc mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng ( ABC ) SH ⊥ ( ABC ) , từ đó suy ra đường cao của hình chóp S . AHC là SH Kẻ AK ⊥ SC SC ⊥ ( AKB ) SC ⊥ KB TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 12 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia AKB = 600 ( ( SAC ) ; ( SBC ) ) = ( KA; KB ) = 60 AKB = 1200 0 Nếu AKB = 600 thì dễ thấy KAB đều KA = KB = AB = AC (vô lí). Vậy AKB = 1200 AH a khi đó KAB cân tại K và AKH = 600 KH = = 0 tan 60 2 3 Trong SHC vuông tại H ta có thay KH = VS . AHC a 2 3 và HC = 1 1 1 = + 2 2 KH HC HS 2 a 3 a 6 a 6 vào ta được SH = . Vậy h = . 2 8 8 1 1 a 6 1 a 3 a a3 2 . = .SH .dtAHC = . . . . = 3 3 8 2 2 2 64 Câu 13: Cho khối chóp S . ABC có đáy ABC là tam giác cân đỉnh A , BAC = 120 và AB = a . Các cạnh bên SA, SB, SC bằng nhau và góc giữa SA với mặt phẳng đáy bằng 60 . Thể tích khối chóp đã cho bằng 3 A. a 3 . 4 a3 C. . 4 Lời giải 3 3 B. a . 4 D. 3a 3 . Chọn C Ta có BC 2 = AB 2 + AC 2 − 2. AB. AC.cos BAC = a 2 + a 2 − 2.a.a.cos120 = 3a 2 BC = a 3 . SABC = 1 1 a2 3 . AB. AC.sin BAC = a.a.sin120 = 2 2 4 Khối chóp S . ABC có SA, SB, SC bằng nhau. Gọi SH ⊥ ( ABC ) nên H là tâm của đáy H là tâm đường tròn ngoại tiếp ABC HA = R . SABC = AB. AC.BC a.a.a 3 a 2 3 = = R=a. 4R 4R 4 Ta có SH ⊥ ( ABC ) hình chiếu của SA lên mặt phẳng ( ABC ) là AH SAH = 60 là góc giữa SA và mặt phẳng đáy. Xét SHA vuông ở H có: tan SAH = SH SH = AH tan 60 = a. 3 . AH 1 1 a 2 3 a3 . VS . ABC = SH .SABC = a 3. = 3 3 4 4 13 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Câu 14: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình thoi, có AC = a 3, ABC = 600 . Biết rằng SA = SC , SB = SD và khoảng cách từ A mặt phẳng ( SBC ) bằng a 6 . Tính thể tích khối chóp 2 S . ABC bằng: 9 6a 3 B. . 16 3 6a 3 A. . 8 3 15a 3 C. . 40 3 6a 3 D. . 16 Lời giải Chọn D Gọi O là giao điểm của 2 đường chéo AC , BD . Khi đó SO ⊥ ( ABCD ) . Dựng AK , OI lần lượt vuông góc với BC . Dựng OH ⊥ SI tại H . Vì AC = a 3, ABC = 600 nên tam giác ABC đều. BC ⊥ OI BC ⊥ ( SOI ) BC ⊥ OH . Ta có BC ⊥ SO Lại có OH ⊥ SI OH ⊥ ( SBC ) d ( O, ( SBC ) ) = OH . Mặt khác Nên 1 a 6 a 3. 3 3a 3a , AK = d ( A; ( SBC ) ) = d ( O; ( SBC ) ) = OH = = OI = . 2 4 2 2 4 1 1 1 16 16 3 2a . = − 2 = 2 − 2 SO = 2 2 SO OH OI 6a 9a 4 Thể tích khối chóp VS . ABC ( ) 1 1 a 3 = S ABC .SO = . 3 3 4 2 3 3 2a 3 6a 3 . = . 4 16 Câu 15: Cho tứ diện MNPQ . Biết rằng mặt phẳng ( MNP ) vuông góc với mặt phẳng ( NPQ ) , đồng thời MNP và NPQ là 2 tam giác đều cạnh 4a . Tính theo a thể tích V của khối tứ diện MNPQ . A. V = 24 3a 3 . B. V = 24a 3 . C. V = 8 3a 3 . Lời giải D. V = 8a 3 . Chọn D M N P H 4a Q TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 14 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Trong mặt phẳng ( MNP ) dựng MH ⊥ NP và MH NP = H . ( MNP) ( NPQ) = NP Ta có ( MNP) ⊥ ( NPQ) MH ⊥ NP MH ⊥ ( NPQ) MH là chiều cao tứ diện MNPQ . Xét MNP : ta có MH là đường cao tam giác đều MH = Ta có NPQ là tam giác đều S 1 Vậy VMNPQ = S 3 NPQ NPQ = 4a 3 = 2a 3 . 2 (4a) 2 3 = 4a 2 3 . 4 1 .MH = .4a 2 3.2a 3 = 8a 3 . . 3 Câu 16: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật, tam giác SAD vuông tại S và nằm trong mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng đáy. Biết AB = a, SA = 2SD và mặt phẳng ( SBC ) tạo với mặt phẳng đáy một góc 60 . Thể tích khối chóp S . ABCD bằng 5 15 3 3 a . A. a 3 . B. a 3 . C. 5a 3 . D. 2 2 2 Lời giải Chọn A Kẻ SH ⊥ AD SH ⊥ ( ABCD ) . Kẻ HM ⊥ BC ta có góc giữa mặt phẳng ( SBC ) và mặt phẳng đáy là góc SMH = 60 . Ta có MH = AB = a . Xét tam giác SMH , ta có SH = MH .tan 60 = a 3 . Mà tam giác SAD vuông tại S nên ta có 1 1 1 1 1 5 5SH 2 15a 2 2 = + = + = SD = = SH 2 SA2 SD 2 4SD 2 SD 2 4SD 2 4 4 Suy ra SD = a 15 15a 2 5a 3 . SA = a 15, AD = SA2 + SD 2 = 15a 2 + = 2 4 2 1 3 1 3 1 3 Vậy VS . ABCD = .S ABCD .SH = . AB. AD.SH = .a. 5a 3 5 .a 3 = a 3 . 2 2 Câu 17: Cho hình chóp S . ABCD có đáy là hình vuông cạnh 2 , SAB đều, SCD vuông tại S .Tính thể tích V của khối chóp S . ABCD . A. V = 2 3 . 3 B. V = 8 3 . 3 C. V = Lời giải 15 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 4 3 . 3 D. V = 2 3 . CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Chọn A Gọi E , F lần lượt là trung điểm của AB, CD và H là hình chiếu của S lên đường thẳng EF . AB ⊥ SE AB ⊥ SH AB ⊥ ( SEF ) SH ⊥ ( ABCD ) . AB ⊥ EF EF ⊥ SH Ta có AB CD CD ⊥ ( SEF ) CD ⊥ SF SCD vuông cân tại S . SE = 3, SF = 1, EF = 2 EF 2 = SE 2 + SF 2 SEF vuông tại S . SH = SE.SF 3 . = EF 2 1 1 3 2 3 . V = S ABCD .SH = .4. = 3 3 2 3 Câu 18: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật, AB = 1 , AD = 20 , SA = SB , SC = SD . Biết mặt phẳng ( SAB ) và ( SCD ) vuông góc nhau đồng thời tổng diện tích của hai tam giác SAB và SCD bằng 3 . Thể tích khối chóp S . ABCD bằng 8 13 26 A. . B. . C. . 3 6 3 Lời giải Chọn A D. 13 . 2 Gọi M , N lần lượt là trung điểm của các cạnh AB , CD . Do S ( SAB ) ( SCD ) AB / / CD S d ( SAB ) ( SCD ) = d với . d / / AB Do SAB cân tại S nên SM ⊥ AB SM ⊥ d . Mà ( SAB ) ⊥ ( SCD ) nên SM ⊥ ( SCD ) SM ⊥ SN và ( SMN ) ⊥ ( ABCD ) . Kẻ SH ⊥ MN SH ⊥ ( ABCD ) . TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 16 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia 1 1 Do SSAB + SSCD = 3 .SM . AB + .SN .CD = 3 AB ( SM + SN ) = 6 SM + SN = 6 (1) . 2 2 Do SMN vuông tại S nên ta có: SM 2 + SN 2 = MN 2 SM 2 + SN 2 = AD 2 SM 2 + SN 2 = 20 ( 2 ) . Từ và ta có SM = 4 SM + SN = 6 SM + SN = 6 SM + SN = 6 SN = 2 . 2 2 2 SM = 2 SM + SN = 20 ( SM + SN ) − 2.SM .SN = 20 SM .SN = 8 SN = 4 Trong SMN ta có SH .MN = SM .SN SH = SM .SN 8 4 5 . = = MN 5 2 5 1 1 4 5 8 .2 5 = . Vậy thể tích khối chóp S . ABCD là V = .SH .S ABCD = . 3 3 5 3 Câu 19: Cho hình chóp S . ABC có đáy ABC là tam giác vuông cân tại B và BA = BC = a , SA ⊥ AB và 9 SC ⊥ CB . Biết góc giữa hai mặt phẳng ( SAB ) và ( SBC ) là thỏa mãn cos = Thể tích 16 khối chóp S . ABC bằng A. 5a 3 . 18 B. 7a3 . 9 C. 7a3 . 6 D. 7a3 . 18 Lời giải Chọn D Xét hai tam giác vuông SAB và SCB , có BA = BC ,có SB chung. Nên SAB = SCB . Gọi CI là đường cao của SCB thì AI cũng là đường cao của SAB . Suy ra góc giữa hai mặt phẳng ( SAB ) và ( SBC ) là góc giữa AI và CI . Đặt SA = x SB = a 2 + x 2 , AC = a 2 . Trong tam giác vuông SAB , có: AB.SA = AI .SB AI = Xét 2 trường hợp: TH1: Góc giữa AI và CI bằng góc AIC = . Áp dụng định cosin cho tam giác AIC ta có: 17 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 AB.SA = SB ax a + x2 2 = IC . CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN a2 x2 a2 x2 a2 x2 9 AC = AI + CI − 2 AI .CI .cos 2a = 2 + −2 2 . a + x2 a2 + x2 a + x 2 16 16a 2 + 16 x 2 = 7 x 2 . 2 2 2 2 TH2: Góc giữa AI và CI bằng góc bù của góc AIC . Suy ra cos AIC = − 9 16 Áp dụng định cosin cho tam giác AIC ta có: a2 x2 a2 x2 a2 x2 9 + + 2 . a2 + x2 a2 + x2 a 2 + x 2 16 4a 5a 16a 2 + 16 x 2 = 25 x 2 x = SB = a 2 + x 2 = . 3 3 Cách 1: Do SAB = SCB SA = SC , suy ra SAC cân tại S . AC 2 = AI 2 + CI 2 − 2 AI .CI .cos 2a 2 = Gọi M là trung điểm AC thì SM ⊥ AC , BM ⊥ AC AC ⊥ ( SBM ) ( ABC ) ⊥ ( SBM ) . IM = AI 2 − AM 2 = a 7 1 a 2 , BM = AC = 2 2 5 2 Gọi H là hình chiếu của S lên ( ABC ) thì SH thuộc ( SBM ) . Xét tam giác SBM , có các đường cao là SH , MI nên ta có: 5a a 7 . SB.IM 3 5 2 a 7 . SH .BM = SB.IM SH = = = BM 3 a 2 2 Diện tích tam giác ABC bằng 1 2 1 1 a 7 1 2 7 3 a . Vậy VS . ABC = SH .dtABC = . . a = a . 2 3 3 3 2 18 Cách 2: Ta có: AI = IC = VS . ABC 4a . 5 1 1 5a 1 1 5a 1 4a = SB.SAIC = . . AI .IC sin AIC = . 3 3 3 2 3 3 2 5 2 2 7 3 9 1− − = a 18 16 Câu 20: Cho tứ diện ABCD có AB = a , AC = a 5 , DAB = CBD = 90 , ABC = 135 . Biết góc giữa hai mặt phẳng ( ABD ) và ( BCD ) bằng 30 . Thể tích khối tứ diện ABCD bằng A. a3 . 2 B. a3 . 3 2 C. a3 . 2 3 D. a3 . 6 Lời giải Chọn D TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 18 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Gọi H là hình chiếu vuông góc của D trên mặt phẳng ( ABC ) . BA ⊥ DA BA ⊥ ( DHA) BA ⊥ AH . Tương tự: BC ⊥ BH . Ta có: BA ⊥ DH Tam giác ABH vuông tại A và ABH = 45 ABH vuông cân tại A AH = AB = a và HB = a 2 . Dựng HM vuông góc với DA tại M và dựng HN vuông góc với DB tại N . Suy ra HM ⊥ ( DAB ) và HN ⊥ ( DBC ) ( ( DBA) , ( DBC ) ) = ( HM , HN ) = MHN = 30 . Đặt DH = x HM = ax ; HN = ax 2 a +x 2a 2 + x 2 Trong tam giác HMN vuông tại M ta có 2 2 . HM 3 2a 2 + x 2 = x = a DH = a . HN 2 2a 2 + 2 x 2 Theo định lí cosin ta có: cos MHN = AC 2 = AB 2 + BC 2 − 2 AB.BC.cos135 BC = a 2 S ABC = 1 a2 AB.BC.sin135 = . 2 2 1 a3 Vậy VABCD = DH .SABC = . 3 6 Câu 21: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình thoi cạnh a và ABC = 60 . Biết SA = SB = SC và góc giữa mặt bên ( SCD ) và mặt đáy bằng 60 . Thể tích của khối chóp S . ABCD bằng A. a3 3 . 2 B. a3 3 . 6 C. a3 2 . 2 Lời giải Chọn B Ta có ABC = 60 suy ra tam giác ABC là tam giác đều. Gọi H là trọng tâm của tam giác ABC suy ra SH ⊥ ( ABCD ) . Gọi I là trung điểm của AB IH ⊥ AB IH ⊥ CD . Hay SCH = 60 . Mà CI = a 3 a 3 HC = SH = HC tan SCH = a . 2 3 Diện tích hình thoi ABCD là S ABCD = 2S ABC = a2 3 . 2 1 a3 3 Thể tích khối chóp S . ABCD là V = S ABCD .SH = . 3 6 19 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 D. a3 2 . 6 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Câu 22: Cho hình chóp S . ABC có đáy là tam giác ABC đều cạnh a , tam giác SBA vuông tại B , tam giác SAC vuông tại C . Biết góc giữa hai mặt phẳng ( SAB ) và ( ABC ) bằng 60 . Thể tích khối chóp S . ABC bằng A. 3a 3 . 8 3a 3 B. . 12 C. 3a 3 . 6 D. 3a 3 . 4 Lời giải Chọn B Gọi D là hình chiếu của S lên mặt phẳng ( ABC ) , suy ra SD ⊥ ( ABC ) . Ta có SD ⊥ AB và SB ⊥ AB ( gt ) , suy ra AB ⊥ ( SBD ) BA ⊥ BD . Tương tự có AC ⊥ DC hay tam giác ACD vuông ở C . Dễ thấy SBA = SCA (cạnh huyền và cạnh góc vuông), suy ra SB = SC . Từ đó ta chứng minh được SBD = SCD nên cũng có DB = DC . Vậy DA là đường trung trực của BC , nên cũng là đường phân giác của góc BAC . a Ta có DAC = 30 , suy ra DC = . Ngoài ra góc giữa hai mặt phẳng ( SAB ) và ( ABC ) là 3 SD a SBD = 60 , suy ra tan SBD = SD = BD tan SBD = . 3=a. BD 3 1 1 a2 3 a3 3 Vậy VS . ABC = .SABC .SD = . . .a = 3 3 4 12 Câu 23: Cho hình chóp S . ABC có đáy ABC là tam giác vuông tại C , cạnh SA vuông góc với mặt đáy và SA = AB = 2a , CAB = 30 . Gọi H là hình chiếu vuông góc của A trên SC , B là điểm đối xứng của B qua mặt phẳng ( SAC ) . Thể tích của khối chóp H . ABB bằng A. a3 3 . 7 B. 6 3 a3 . 7 C. 4 3 a3 . 7 D. 2 3 a3 . 7 Lời giải Chọn D TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 20 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Trong tam giác ABC ta có cos CAB = AC AC = a 3 và BC = AB 2 − AC 2 = a . AB Trong tam giác SAC ta có SC = SA2 + AC 2 = a 7 và HC.SC = AC 2 HC = Trong tam giác SAC kẻ MI ⊥ AC tại I . Khi đó ta có HI = AC 2 3 7a = SC 7 SA.HC 6a . = SC 7 1 1 6a 1 1 6a 1 2 3 3 Ta có VH . ABB = HI .SABB = . . AC.BB = . . .a 3.2a = a . 3 3 7 2 3 7 2 7 Cách 2: Trong tam giác SAC ta có SC = SA2 + AC 2 = a 7 và HC.SC = AC 2 HC = Ta có : AC 2 3 7a = SC 7 VH . ABB HI HC 3 3 = = = VH . ABB = VS . ABB . VS . ABB SA SC 7 7 1 1 1 1 4 3 3 VS . ABB = .SA. AC.BB = .2a. .a 3.2a = a . 3 2 3 2 6 Vậy VH . ABB = 2 3 3 a . 7 Câu 24: Cho hình chóp S . ABCD có đáy là hình thang vuông tại A và B . Hình chiếu vuông góc của S trên mặt phẳng ( ABCD ) trùng với trung điểm của AB. Biết AB = a, BC = 2a, BD = a 10. Góc giữa hai mặt phẳng ( SBD ) và mặt phẳng đáy là 30. Tính thể tích V của khối chóp S . ABCD theo a. A. V = 3 30a 3 2 B. V = 30a 3 4 C. V = a 3 30 24 D. V = 30a 3 8 Lời giải Chọn C Xét ABD vuông ở A AD 2 = BD 2 − AB 2 = 9a 2 AD = 3a. 3a + 2a 5a 2 a = 2 2 Góc giữa hai mặt phẳng ( SBD ) và mặt phẳng đáy ( ABCD ) là = 30 Diện tích đáy: S ABCD = Từ H kẻ HM ⊥ BD BD ⊥ ( SHM ) SMH = 30 là góc giữa ( SBD ) và ( ABCD ) 1 AN . 2 21 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 Từ A kẻ AN ⊥ BD MH //AN và MH = CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Xét ABD vuông ở A có MH = 1 1 1 1 1 10 3a = + = 2 + 2 = 2 AN = 2 2 2 AN AB AD a 9a 9a 10 3a 2 10 Xét SHM vuông ở H có tan SMH = SH 3a 1 3a SH = MH .tan 30 = = MH 2 10 3 2 30 1 1 3a 5a 2 a3 30 VS . ABCD = SH .S ABCD = = 3 3 2 30 2 24 Câu 25: Cho khối chóp tứ giác đều S . ABCD có BD = 2a 2 , gọi M là trung điểm của DC , góc giữa SM và mặt phẳng ( ABCD ) bằng 600 . Thể tích V của khối chóp S . ABCD bằng, A. V = 3a3 3 2 B. V = 4a 3 2 3 C. V = 4a 3 3 3 D. V = a3 3 6 Lời giải Chọn C Gọi O là tâm của đáy. Vì S . ABCD là hình chóp đều nên SO ⊥ ( ABCD ) và ABCD là hình vuông. SM ( ABDC ) = M Ta có , suy ra góc giữa SM và mặt phẳng ( ABCD ) là SMO = 600 . SO ⊥ ( ABCD ) = O Gọi cạnh của hình vuông ABCD là x. Có OM = x 3 0 1 x . BC = , SO = OM tan 60 = 2 2 2 S ABCD = x 2 Lại có BD = 2 2a , ABCD là hình vuông nên x 2 = 2 2a x = 2a . Suy ra SO = a 3 , S ABCD = 4a 2 Thể tích khối chóp S . ABCD là VS . ABCD 1 1 4a 3 3 2 = SO.S ABCD == a 3.4a = . 3 3 3 Câu 26: Cho hình chóp tứ giác đều S . ABCD có cạnh đáy bằng a , tâm của đáy là O . Gọi M và N lần lượt là trung điểm của SA và BC . Biết góc giữa đường thẳng MN và mặt phẳng ( ABCD ) bằng 600 . Tính thể tích khối chóp S . ABCD . A. a 3 10 6 B. a 3 30 2 C. a 3 30 6 D. a 3 10 3 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 22 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Lời giải Chọn C Gọi H là trung điểm AO . Khi đó góc giữa MN và ( ABCD ) là MNH . Ta có HN = CN 2 + CH 2 − 2CN .CH .cos 450 = Suy ra MH = HN .tan 600 = Do đó SO = 2MH = a 10 . 4 a 10 a 30 . . 3= 4 4 a 30 . 2 1 30 a3 30 . VS . ABCD = a 2 .a = 3 2 6 Câu 27: Cho hình chóp S . ABCD với đáy ABCD là hình thang vuông tại A và D , đáy nhỏ của hình thang là CD , cạnh bên SC = a 15 . Tam giác SAD là tam giác đều cạnh 2a và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy hình chóp. Gọi H là trung điểm cạnh AD , khoảng cách từ B tới mặt phẳng ( SHC ) bằng 2 6a . Tính thể tích V của khối chóp S . ABCD . A. V = 4 6a 3 . B. V = 12 6a 3 . C. V = 8 6a 3 . Lời giải D. V = 24 6a 3 . Chọn A Theo giả thiết ta có ( SAD ) ⊥ ( ABCD ) = AD SH ⊥ ( ABCD ) . SH ⊥ AD, SH ( SAD ) Ta có SH = SD 2 − DH 2 = a 3 , HC = SC 2 − SH 2 = 15a 2 − 3a 2 = 2 3a , 23 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN CD = HC 2 − HD 2 = 12a 2 − a 2 = a 11 . BF ⊥ HC Ta có BF ⊥ ( SHC ) nên d ( B, ( SHC ) ) = BF = 2 6a . BF ⊥ SH 1 1 S HBC = BF .HC = .2 3a.2 6a = 6 2a 2 . 2 2 Đặt AB = x nên S AHB = S ABCD = 1 a 1 a 2 11 AH . AB = .x ; SCDH = DH .DC = , 2 2 2 2 ( ) 1 ( CD + AB ) AD = a 11 + x a . 2 ( ) ( ) a a 2 11 S AHB = S ABCD − SCDH − S BHC .x = a 11 + x a − − 6 2a 2 x = 12 2 − 11 a . 2 2 ( )) ( S ABCD = a 11 + 12 2 − 11 a a = 12 2a 2 . 1 1 Vậy VS . ABCD = SH .S ABCD = .a 3.12 2a 2 = 4 6a 3 . 3 3 Câu 28: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật, tam giác SAB đều và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy, biết khoảng cách giữa hai đường thẳng SB và CD bằng a và BDC = 300 . Tính thể tích của khối chóp S . ABCD . A. 3a 3 3 . 2 B. a3 6 . 9 C. a3 3 . 6 D. a3 3 . 2 Lời giải Chọn D ( SAB ) ⊥ ( ABCD ) Gọi H là trung điểm của AB . Có SH ⊥ AB mà ( SAB ) ( ABCD ) = AB Nên SH ⊥ ( ABCD ) và có CD //AB CD // ( SAB ) d ( SB, CD ) = d ( CD, ( SAB ) ) = d ( C , ( SAB ) ) CB ⊥ AB CB ⊥ ( SAB ) d ( C , ( SAB ) ) = CB = a Ta có: CB ⊥ SH BC a = tan 300 CD = a 3 . Có tan BDC = CD CD Tam giác SAB đều có SH là đường cao SH = a 3. 3 3a = . 2 2 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 24 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia 1 3a a3 3 1 Thể tích S . ABCD : VS . ABCD = SH .S ABCD = . .a.a 3 = . 3 3 2 2 Câu 29: Cho khối chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật, tam giác SAB cân tại S và nằm trong mặt phẳng vuông góc với ( ABCD ) . Biết BD = 2a, AB = a , khoảng cách giữa AB và SD bằng a 2 . Tính thể tích khối chóp S . ABCD . A. a3 3 . 3 B. 3 2a 3 . C. a3 2 . 3 D. a 3 2 . Lời giải Chọn D Gọi H là trung điểm AB . Do tam giác SAB cân tại S và nằm trong mặt phẳng vuông góc với ( ABCD ) nên SH ⊥ AB SH ⊥ ( ABCD ) SH ⊥ CD . Gọi M là trung điểm CD , do SH ⊥ CD, HM ⊥ CD nên CD ⊥ ( SHM ) ( SHM ) ⊥ ( SCD ) . Dựng HK ⊥ SM HK ⊥ ( SCD ) . Vì AB // ( SCD ) d ( AB, SD ) = d ( AB, ( SCD ) ) = d ( H , ( SCD ) ) = HK = a 2 . AD = BD 2 − AB 2 = ( 2a ) 2 − a 2 = a 3 = HM . Vì SHM vuông tại H nên: 1 1 1 1 = + 2 2 2 HK SH HM a 2 ( ) 2 = 1 1 + 2 SH a 3 ( ) 2 SH = a 6 1 1 1 Vậy: VS . ABCD = SH .S ABCD = SH . AB. AD = .a 6.a.a 3 = a 3 2 . 3 3 3 Câu 30: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật, AB = a , BC = 2a . SA vuông góc với mặt phẳng đáy. Biết khoảng cách giữa hai đường thẳng BD và SC bằng 2 3a . Tính thể tích 31 của khối chóp S . ABCD . A. 3a 3 . B. a3 3 . 3 C. Lời giải Chọn C 25 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 2a 3 3 . 3 D. 2a 3 3 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Đặt SA = x, x 0 Gọi O là tâm hình chữ nhật và M là trung điểm SA , ta có: SC //MO SC // ( BMD ) . Do đó d ( SC , BD ) = d ( SC , ( BMD ) ) = d ( S , ( BMD ) ) = d ( A, ( BMD ) ) = h Ta có: AM , AB, AD đôi một vuông góc nên 1 1 1 1 4 1 1 31 4 4 = + + = 2+ 2+ 2 = 2 = 2 x=a 3 2 2 2 2 2 h AM AB AD x a 4a 12a x 3a 1 1 2 3a3 Thể tích khối chóp S . ABCD là: VSABCD = SA.S ABCD = .a. 3.a.2a = . 3 3 3 Câu 31: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a . Gọi M ; N lần lượt là trung điểm của AB và AD ; H là giao điểm của CN và DM . Biết SH vuông góc với mặt phẳng ( ABCD ) và khoảng cách giữa hai đường thẳng DM và SC bằng 2a 57 . Tính thể tích khối 19 chóp S . ABCD ? A. a 3 . B. a3 6 . 9 C. a3 3 . 3 D. 3 3a 3 . Lời giải Chọn C Ta có: ADM = DCN (c – g – c). ADM = DCN ADM + CDM = DCN + CDM = 90 . DHC = 90 DM ⊥ HC. HC ⊥ DM Ta có: DM ⊥ ( SHC ) . SH ⊥ DM TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 26 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Trong ( SHC ) ; kẻ HK ⊥ SC ( K SC ); mà DM ⊥ ( SHC ) DM ⊥ HK . HK là đoạn vuông góc chung của hai đường thẳng DM và SC . 2a 57 . 19 Xét CDN vuông tại D ; đường cao DH có: d ( DM ; SC ) = HK = DC 2 = HC.CN HC = DC 2 = CN DC 2 DN 2 + DC 2 = a2 2 a 2 +a 2 = 2a 5 . 5 Xét SHC vuông tại H ; đường cao HK có: 1 1 1 1 1 1 = + = + SH = a 3. 2 2 2 2 2 2 HK SH HC SH 2a 57 2a 5 19 5 1 1 a3 3 Thể tích của khối chóp S . ABCD : V = .S ABCD .SH = .a 2 .a 3 = (đvtt). 3 3 3 27 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Dạng 6: Tỷ số thể tích khối chóp Cho khối chóp S . ABC và A, B, C là các điểm tùy ý lần lượt thuộc SA, SB, SC , ta có: Công thức tỉ số thể tích: VS . A ' B ' C ' SA ' SB ' SC ' (hay gọi là công thức Simson) = . . VS . ABC SA SB SC Phương pháp này được áp dụng khi khối chóp không xác đinh được chiều cao một cách dễ dàng hoặc khối chóp cần tính là một phần nhỏ trong khối chóp lớn và cần chú ý đến một số điều kiện sau: ▪ Hai khối chóp phải cùng chung đỉnh. ▪ Đáy hai khối chóp phải là tam giác. ▪ Các điểm tương ứng nằm trên các cạnh tương ứng. FA DB EC . . = 1 với DEF là một đường thẳng cắt ba Định lý Menelaus: Cho ba điểm thẳng hàng FB DC EA đường thẳng BC , CA, AB lần lượt tại D, E , F . Chú ý: (Áp dụng cho khối chóp với mọi đáy) ▪ Hai hình chóp có cùng chiều cao thì tỉ số thể tích chính là tỉ số diện tích đáy tương ứng. ▪ Hai hình chóp có cùng diện tích đáy thì tỉ số thể tích chính là tỉ số đường cao tương ứng. 1 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN B VÍ DỤ MINH HỌA Câu 1: Cho khối tứ diện ABCD có thể tích V và điểm E trên cạnh AB sao cho AE = 3EB . Khi đó thể tích khối tứ diện EBCD bằng V V V V A. . B. . C. . D. . 4 3 5 2 Lời giải Chọn C V EB 1 V 1 = VEBCD = . Vì AE = 3EB EB = AB . Ta có EBCD = VABCD AB 4 4 4 Câu 2: Cho hình chóp S . ABC . Gọi M , N , P lần lượt là trung điểm của SA , SB , SC . Tỉ số bằng 3 A. . 2 B. 8. C. 1 . 8 VS . ABC VS .MNP D. 6. Lời giải Chọn B Ta có Câu 3: VS . ABC SA SB SC = . . = 2.2.2 = 8 . VS .MNP SM SN SP Cho hình chóp S . ABCD có đáy là hình bình hành. Gọi G là trọng tâm tam giác SAB và M , N lần lượt là trung điểm của SC , SD . Biết thể tích khối chóp S . ABCD là V , tính thể tích khối chóp S .GMN . V A. . 8 B. V . 4 C. V . 6 D. V . 12 Lời giải Chọn D Gọi K là trung điểm AB , ta có : TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 2 Phan Nhật Linh SKCD = Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia 1 1 V S ABCD VS .KCD = VS . ABCD = . 2 2 2 Mặt khác: Câu 4: VS .MNG SN SM SG 1 1 2 1 1 V = . . = . . = VS .MNG = VS .CDK = . VS .CDK SD SC SK 2 2 3 6 6 12 Cho hình chóp S . ABC có đáy ABC là tam giác vuông cân tại A, AB = a, SA vuông góc với đáy, góc hợp bởi SB và đáy bằng 60 . Gọi H , K lần lượt là hình chiếu vuông góc của A trên các đường thẳng chứa cạnh SB, SC . Gọi V1 ,V2 lần lượt là thể tích các khối đa diện SAHK và ABCKH . Tỉ số A. 7 . 9 V1 bằng V2 B. 7 . 16 C. 9 . 7 D. 9 . 16 Lời giải Chọn C Ta có SA = a 3, SB = SC = 2a, SH = SK . 2 4 V SH SK SH SA 9 V1 9 . = Nên 1 = = = = V SB SC SB SB 16 V2 7 Câu 5: Cho khối tứ diện ABCD có thể tích V . Gọi M , N , P, Q lần lượt là trung điểm các cạnh AB , AC , BC , AD . Tính thể tích tứ diện MNPQ theo V . A. 3V . 8 B. V . 4 C. Lời giải Chọn C 3 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 V . 8 D. V . 12 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Ta có tam giác MNP đồng dạng với tam giác CBA theo tỉ số Câu 6: 1 1 nên SMNP = SABC . 2 4 1 Q là trung điểm AD nên d (Q;( ABC )) = d ( D;( ABC )) . 2 1 VMNPQ 3 SMNP .d (Q;( ABC )) 1 V = = hay VMNPQ = . Do đó VABCD 1 S 8 8 ABC .d ( D;( ABC )) 3 Cho tứ diện ABCD . Gọi M , N là trung điểm của AB, AC , lấy điểm P thuộc cạnh AD sao 2 V AD . Khi đó tỉ số AMNP bằng cho AP 3 VABCD A. 1 . 6 B. 1 . 8 C. 1 . 3 D. 1 . 4 Lời giải Chọn A A M P N D B C VAMNP VABCD Câu 7: AM AN AP . . AB AC AD 1 1 2 . . 2 2 3 1 6 Cho hình chóp S . ABC có đáy là tam giác ABC vuông cân tại A, SB = 12 , SB vuông góc với mặt phẳng ( ABC ) . Gọi D, E lần lượt là các điểm thuộc các đoạn SA, SC sao cho SD = 2 DA, ES = EC . Biết DE = 2 3 , hãy tính thể tích khối chóp B. ACED . A. 96 . 5 B. 144 . 5 C. 288 . 5 D. 192 . 5 Lời giải Chọn D Đặt AB = AC = x 0 . Ta có SA = x 2 + 144 ; BC = x 2 SC = 2 x 2 + 144 . TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 4 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia SA2 + SC 2 − AC 2 SD 2 + SE 2 − ED 2 = 2SA.SC 2SD.SE 4 2 1 x + 144 ) + ( 2 x 2 + 144 ) − 12 2 2 2 ( x + 144 + 2 x + 144 − x 4 =9 2 1 SA.SC SA. SC 3 2 Định lý hàm số cos: cos ASC = 2 x 2 + 288 = 4 2 3 12 5 . x + 144 ) + ( 2 x 2 + 144 ) − 36 x = ( 3 4 5 2 Vậy VB. ACED Câu 8: 2 2 1 2 1 12 5 192 SD SE = 1 − . . .12 = VS . ABC = VS . ABC = . S ABC .SB = . SA SC 3 3 3 9 2 5 5 Cho hình chóp S . ABCD có đáy là hình vuông cạnh a , SA vuông góc với đáy, côsin góc hợp 1 bởi SD và mặt phẳng đáy ( ABCD ) bằng . Gọi E ; F lần lượt là hình chiếu của A lên SB 3 ; SD . Mặt phẳng ( AEF ) chia khối chóp thành hai phần. Tính thể tích phần khối chóp không chứa đỉnh S : 2a 3 A. V = . 9 2a 3 B. V = . 4 2 2a 3 C. V = . 9 Lời giải 2a 3 D. V = . 6 Chọn C SE SF = EF / / BD SA SB Do SA ⊥ ( ABCD ) nên AD là hình chiếu của SD lên mặt phẳng ( ABCD ) Dễ thấy SAB = SAD AE = AF cos ( SD ; ( ABCD ) ) = cos SDA = SA = SD 2 − AD 2 = (a 3) Trong ( ABCD ) : gọi O = AC Trong ( SAC ) : gọi M = SC 2 AD 1 SD = AD 3 = a 3 = SD 3 − a 2 = a 2 = AC Tam giác SAC vuông cân tại A BD . Trong ( SBD ) : gọi I = SO EF SA ⊥ BC BC ⊥ ( SAB ) BC ⊥ AE AB ⊥ BC AI . Lại có: Mà AE ⊥ SB AE ⊥ ( SBC ) AE ⊥ SC (1) 5 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN SA ⊥ CD CD ⊥ ( SAD ) CD ⊥ AF AD ⊥ CD Mà AF ⊥ SD AF ⊥ ( SCD ) AF ⊥ SC ( 2) Từ (1) và ( 2 ) SC ⊥ ( AEF ) SC ⊥ AM M là trung điểm SC I là trọng tâm tam giác SAC Ta có: VSAEM VSABC 2 3a SE SF 2 = = SE = SF = SA SB 3 3 SA SE SM 1 1 1 = . . = VSAEM = VSABC = VS . ABCD SA SB SC 3 3 6 VSAMF SA SM SF 1 1 1 = . . = VSAMF = VSACD = VS . ABCD VSACD SA SC SD 3 3 6 1 VS . AEMF = VSAEM + VSAMF = VS . ABCD 3 2 2 1 2 3a3 V = V − V = V = . SA . S = . S . ABCD S . AEMF S . ABCD ABCD 3 3 3 9 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 6 Phan Nhật Linh C Câu 1: Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Cho khối chóp S . ABC có thể tích V . Các điểm A , B , C tương ứng là trung điểm các cạnh SA , SB , SC . Thể tích khối chóp S . ABC bằng A. V . 8 B. V . 2 C. V . 4 D. V . 16 Lời giải Chọn A Áp dụng định lý Sim-son ta có: Câu 2: VSABC SA SB SC 1 V = . . = VSABC = . 8 VSABC SA SB SC 8 Cho khối chóp S . ABC có thể tích V . Gọi M , N lần lượt là trung điểm của SA và BC . Tính thể tích khối chóp M . ANC theo V . V V A. . B. 8 6 C. V . 12 D. V . 4 Lời giải Chọn D VM . ANC d M , ( ANC ) S ANC 1 1 1 V = . = . = VM . ANC = . VS . ABC 4 d S , ( ABC ) S ABC 2 2 4 Câu 3: Cho tứ diện MNPQ . Gọi I , J và K lần lượt là trung điểm của MN , MP và MQ (tham khảo hình vẽ). Tỉ số thể tích VMIJK là: VMNPQ 7 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN A. 1 . 8 B. 1 . C. 1 . 4 6 D. 1 . 3 Lời giải Chọn A Vì I , J và K lần lượt là trung điểm của MN , MP và MQ nên theo công thức tỉ số thể tích ta có VMIJK MI MJ MK 1 1 1 1 = . . = . . = . VMNPQ MN MP MQ 2 2 2 8 Câu 4: Cho hình chóp SABC có đáy là tam giác cân tại A, AB = a và góc A bằng 300 . Cạnh bên SA = 2a và SA ⊥ ( ABC ) . Gọi M , N lần lượt là trung điểm của các cạnh SB và SC . Khi đó thể tích khối đa diện có các đỉnh A, B, C , M , N bằng A. a3 . 4 B. a3 . 12 C. 3a 3 . 8 D. a3 . 8 Lời giải Chọn D 1 1 a3 Ta có VSABC = .2a. a.a.sin 300 = . 3 2 6 VSAMN SM SN 1 1 1 a3 = . = . = VSAMN = . VSABC SB SC 2 2 4 24 Vậy VAMNBC Câu 5: a3 a3 a3 = − = 6 24 8 Cho khối chóp S . ABC . Trên ba cạnh SA, SB, SC lần lượt lấy ba điển A, B, C sao cho SA = 2SA, SB = 3SB, SC = 4 SC . Mặt phẳng ( ABC ) chia khối chóp thành hai khối. Gọi V và V lần lượt là thể tích các khối đa diện S . ABC và ABC. ABC . Khi đó tỉ số A. 1 . 59 B. 1 . 12 C. 1 . 23 D. V là: V 1 . 24 Lời giải Chọn C TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 8 Phan Nhật Linh Ta có Câu 6: Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia V VS . ABC = SA SB SC 1 V 1 . . = = . SA SB SC 24 V 23 Cho tứ diện ABCD . Các điểm M , N , P lần lượt thuộc các cạnh AB, AC , AD sao cho MA MB, NA 2 NC , PA 3PD. Biết thể tích khối tứ diện AMNP bằng V thì khối tứ diện ABCD tính theo V có giá trị là A. 6V . B. 4V . C. 8V . Lời giải D. 12V . Chọn B Ta có: AM VAMNP VABCD Câu 7: V VABCD 1 AB, AN 2 2 3 AC , AP AD 3 4 1 2 3 AB. AC. AD AM . AN . AP 2 3 4 AB. AC. AD AB. AC. AD VABCD 4V . Cho hình chóp S . ABCD . Gọi A, B, C , D theo thứ tự là trung điểm của SA, SB, SC , SD . Tính tỉ số thể tích của hai khối chóp S . ABC D và S . ABCD . 1 1 1 1 A. . B. . C. . D. . 16 4 8 2 Lời giải Chọn C Ta có VS . ABC 1 VS . AC D 1 = ; = . VS . ABC 8 VS . ACD 8 Khi đó VS . ABC D = VS . ABC + VS . AC D = Câu 8: 1 4 1 1 (VS . ABC + VS . ACD ) = VS . ABCD 8 8 Cho lăng trụ tam giác ABC. ABC . Biết diện tích mặt bên ( ABBA ) bằng 15 , khoảng cách từ C đến mặt phẳng ( ABBA ) bằng 6 . Thể tích khối lăng trụ ABC. ABC bằng A. 60 . B. 45 . C. 90 . Lời giải 9 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 D. 30 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Chọn B 1 Ta có VABC . ABC = 3VA '. ABC = 3VC . AAB = 3. .S 3 Câu 9: AAB .d ( C; ( ABBA ) ) = 15 .6 = 45 . 2 Cho khối tứ diện ABCD có thể tích V và điểm E thỏa mãn EA = −3EB . Khi đó thể tích khối tứ diện EBCD bằng V V V V A. B. C. D. 2 3 5 4 Lời giải Chọn D Từ giả thiết EA = −3EB ta suy ra điểm E trên đoạn AB thỏa AE 3 = . AB 4 VEBCD V − VAECD V AE 3 1 = = 1 − AECD = 1 − = 1− = V V V AB 4 4 V VEBCD = . 4 Câu 10: Cho khối chóp S . ABC có đáy ABC là tam giác đều cạnh a , SA = 2a và vuông góc với mặt SM 1 SN 2 = , = (tham phẳng ( ABC ) . Trên cạnh SB, SC lần lượt lấy các điểm M , N sao cho SB 2 SC 3 khảo hình vẽ). Thể tích của khối chóp S . AMN bằng TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 10 Phan Nhật Linh A. Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia 3a 3 . 36 B. 3a 3 . 9 C. 3a 3 . 18 3a 3 . 3 D. Lời giải Chọn C Ta có SABC = a2 3 . 4 1 1 a 2 3 a3 3 = Thể tích của khối chóp S . ABC là: VS . ABC = SA.SABC = .2a. . 3 3 4 6 VS . AMN SA SM SN 1 2 1 1 1 a3 3 a3 3 = . . = . = VS . AMN = VS . ABC = . = Mà VS . ABC SA SB SC 2 3 3 3 3 6 18 Câu 11: Cho hình chóp S . ABC , trên các cạnh SA, SB, SC lần lượt lấy các điểm A, B, C sao cho SA = 2 AA, SB = 4 BB, SC = CC . Gọi V1 là thể tích khối chóp S . ABC , V2 là thể tích khối chóp S . ABC . Tính A. V1 4 = . V2 15 V1 V2 B. V1 1 . = V2 24 C. V1 8 = . V2 15 D. V1 1 = . V2 16 Lời giải Chọn A V1 SA SB SC 2 4 1 4 = . . = . . = . V2 SA SB SC 3 5 2 15 Câu 12: Cho hình chóp S . ABC có SA vuông góc với đáy, SA = 3a , đáy ABC là tam giác đều cạnh bằng a . M , N , P lần lượt là trùng điểm của các cạnh bên SA, SB, SC . Tính thể tích khối đa diện MNP ABC . A. a3 3 . 8 B. 3 3a 3 . 16 11 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 C. 7 3a 3 . 32 D. 3a 3 . 6 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Lời giải Chọn C Diện tích tam giác ABC là S ABC a2 3 . = 4 Thể tích của khối chóp S . ABC là VS . ABC = Ta có VS .MNP SM SN SP 1 = . . = VS .MNP VS . ABC SA SB SC 8 Vậy VMNP. ABC = 1 3a.a 2 3 a 3 3 . = 3 4 4 V 7 = S . ABC VMNP. ABC = VS . ABC − VS .MNP = VS . ABC . 8 8 7 a3 3 a3 7 3 . = 8 4 32 Câu 13: Cho khối chóp S . ABC . Trên ba cạnh SA, SB, SC lần lượt lấy ba điểm A’, B , C sao cho 2 SA = SA, 4 SB = SB, 5SC = SC . Tính tỉ số A. 1 . 10 B. 1 . 40 VS . A ' B ' C ' VS . ABC C. 1 . 8 D. 1 . 20 Lời giải Chọn B 2 SA = SA, 4 SB = SB, 5SC = SC SA 1 SB 1 SC 1 = , = , = . SA 2 SB 4 SC 5 VS . A ' B ' C ' SA SB SC 1 1 1 1 . = . . = . . = VS . ABC SA SB SC 2 4 5 40 Câu 14: Cho hình chóp S . ABC , gọi M , N , P lần lượt là trung điểm của cạnh SA, SB, SC . Biết thể tích khối chóp S .MNP bằng 5 . TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 12 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Khi đó thể tích của khối đa diện MNP. ABC bằng: A. 40 . B. 10 . C. 35 . Lời giải Chọn C V SM SN SP 1 Ta có S .MNP = . . = VS . ABC = 8.VS .MNP = 40 . VS . ABC SA SB SC 8 D. 25 . Khi đó VMNP. ABC = VS . ABC − VS .MNP = 40 − 5 = 35 . Câu 15: Cho hình chóp tứ giác S . ABCD có đáy ABCD là hình bình hành tâm I . Gọi V1 , V2 lần lượt là thể tích của khối chóp S . ABI và S . ABCD . Khẳng định nào sau đây đúng? V 1 V 1 V 1 V 1 A. 1 = . B. 1 = . C. 1 = . D. 1 = . V2 6 V2 2 V2 4 V2 8 Lời giải Chọn D V V1 1 BS BA BI 1 1 1 = B.SAI = . . . = . = . V2 2.VB.SAD 2 BS BA BD 2 2 4 Câu 16: Cho tứ diện đều ABCD có cạnh bằng a . Gọi M , N , P lần lượt là trung điểm của các cạnh AB, AC , AD và điểm O tùy ý trên mặt phẳng ( BCD ) . Thể tích tứ diện OMNP bằng A. a3 2 . 96 B. a3 2 . 24 C. Lời giải 13 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 a3 2 . 48 D. a3 2 . 36 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Chọn A Thể tích của tứ diện đều ABCD là VA.BCD = 2 3 a 12 1 1 Ta có VO.MNP = d ( O, ( MNP ) ) SMNP = d ( A, ( MNP ) ) S MNP = VA.MNP 3 3 V AM AN AP 1 1 1 1 Mà ta có A.MNP = = = VA.BCD AB AC AD 2 2 2 8 1 1 2 3 2 3 a3 2 Suy ra VA.MNP = VA.BCD = . a = a . Vậy VO.MNP = 8 8 12 96 96 Câu 17: Cho khối chóp S . ABC . Gọi A ' , C ' lần lượt là trung điểm của SA và SC . Khi đó tỉ số thể tích của hai khối chóp S .BA ' C ' và S . ABC bằng 1 1 1 1 A. . B. . C. . D. . 2 3 4 6 Lời giải Chọn C Ta có VS .BA 'C ' SB SA ' SC ' 1 1 1 = . . = . = . VS .BAC SB SA SC 2 2 4 Câu 18: Cho khối tứ diện đều ABCD có cạnh bằng a . Gọi M là điểm trên cạnh AB sao cho thể tích khối AMCD bằng A. 3MA = 2 MB . 2 3 a . Phát biểu nào sau đây đúng? 18 B. 3MA = MB . C. MA = 3MB . Lời giải D. MA = 2 MB . Chọn D TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 14 Phan Nhật Linh VABCD = Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia a3 2 AM VAMCD 2 = = MA = 2MB . 12 AB VABCD 3 Câu 19: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình bình hành và M là trung điểm cạnh bên SC . Gọi ( P ) là mặt phẳng chứa AM và song song với BD , mặt phẳng ( P ) cắt SB và SD lần lượt tại B và D . Tính tỷ số A. 1 . 6 VS . ABMD . VS . ABCD B. 1 . 3 C. 3 . 4 D. 2 . 3 Lời giải Chọn B Trong ( SAC ) gọi I = SO AM I SO và I AM Mà SO ( SBD ) nên suy ra I ( SBD ) Trong ( SBD ) vẽ đường thẳng đi qua I và song song với BD , cắt cạnh SB , SD lần lượt tại B ' và D ' Từ đó suy ra BD / / ( AB ' MD ' ) Xét SAC ta có AM và SO là đường trung tuyến mà AM SO = I SI 2 = . Từ đó suy ra I là trọng tâm SAC suy ra SO 3 SI SB ' 2 = = Xét SBO có B ' I / / BO ta có SO SB 3 SI SD ' 2 = = . Ta có VS . AB ' MD ' = VS . AB ' M + VS . AMD ' Chứng minh tương tự SO SD 3 15 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Ta có VS . AB ' M SB ' SM 2 1 1 1 1 1 1 = . = . = VS . AB ' M = VS . ABC = . VS . ABCD = VS . ABCD VS . ABC SB SC 3 2 3 3 3 2 6 Ta có VS . AMD ' SD ' SM 2 1 1 1 1 1 1 = . = . = VS . AMD ' = VS . ABC = . VS . ABCD = VS . ABCD VS . ABC SD SC 3 2 3 3 3 2 6 1 1 1 Từ đó suy ra VS . AB ' MD ' = VS . AB ' M + VS . AMD ' = VS . ABCD + VS . ABCD = VS . ABCD 6 6 3 V 1 Vậy S . AB ' MD ' = . VS . ABCD 3 Câu 20: Cho hình chóp đều S . ABCD . Mặt phẳng ( P ) chứa AB và đi qua trọng tâm G của tam giác SAC cắt SC , SD lần lượt tại M , N . Tỉ lệ T = A. 1 . 2 B. VS . ABMN có giá trị là VS . ABCD 3 . 8 C. 1 . 4 D. 3 . 4 Lời giải Chọn B Gọi O = AC BD . Mà S . ABCD là chóp đều nên ABCD là hình vuông O là trung điểm của AC , BD G là trọng tâm của tam giác SAC thì G cũng là của tam giác SBD . SM SN 1 SB SD M , N lần lượt là trung điểm của SC , SD = = ; = =1 SC SD 2 SB SD V SA SM SN 1 1 1 1 1 Ta có:. S . AMN = . = VS . AMN = VS . ACD = . VS . ABCD = VS . ABCD . VS . ACD SA SC SD 4 4 4 2 8 VS . ABM SA SB SM 1 1 1 1 1 = . = VS . ABM = VS . ABC = . VS . ABCD = VS . ABCD . VS . ABC SA SB SC 2 2 2 2 4 V 3 3 VS . ABMN = VS . AMN + VS . ABM = VS . ABCD T = S . ABMN = . 8 VS . ABCD 8 Câu 21: Cho hình chóp S . ABCD có thể tích bằng 2 và đáy ABCD là hình bình hành. Lấy các điểm SM SN = = k ( 0 k 1) . Mặt phẳng ( AMN SB SD 1 cạnh SC tại P . Biết khối chóp S . AMPN có thể tích bằng , khi đó giá trị của k bằng 3 M , N lần lượt thuộc các cạnh SB, SD thỏa mãn A. 1 . 2 B. 1 . 3 C. 2 . 3 D. ) cắt 1 . 4 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 16 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Lời giải Chọn A Gọi O = AC BD; I = MN SO; P = AI SC . Ta có: Mà VS . AMPN 1 SP SM SN = . + (*) VS . ABCD 2 SC SB SD SC SB SD SP k +1 = + = SP SM SN SC 2 − k 1 k = (TM ) 1 1 1 k 2 Do đó: (*) = . . Vậy k = .2k 6k 2 + k − 2 = 0 2 6 2 2−k k = −2 ( KTM ) 3 Câu 22: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vuông tâm O . Gọi H và K lần lượt là trung điểm của SB, SD . Tỷ số thể tích A. 1 . VAOHK bằng VS . ABCD B. 1 . 12 C. 1 . 6 8 Lời giải Chọn C Gọi VS . ABCD = V , VS . ABD = V1 , VAOHK = V2 . Ta có: VSAHK SH SK SH SK = . VSAHK = . .V1 ; V1 SB SD SB SD VBHAO BH BO BH BO = . VBHAO = . .V1 ; V1 BS BD BS BD 17 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 D. 1 . 4 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN VDAOK DK DO DK DO = . VDAOK = . .V1 V1 DS DB DS DB BH BO DK DO SH SK . .V1 + . .V1 + . .V1 BS BD DS DB SB SD 1 1 1 1 3 1 1 1 1 1 1 = V1 − . .V1 + . .V1 + . .V1 = V1 − V1 = V1 = . V = V 2 2 2 2 4 4 4 2 8 2 2 V V 1 Vậy tỷ số thể tích AOHK = 2 = . VS . ABCD V 8 Ta lại có V2 = V1 − (VSAHK + VBHAO + VDAOK ) = V1 − Câu 23: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật. Mặt phẳng ( ) đi qua A, B và trung điểm M của SC . Mặt phẳng ( ) chia khối chóp đã cho thành hai phần có thể tích lần lượt là V1 , V2 với V1 V2 . Tính tỉ số V1 . V2 A. V1 = 1 . V2 4 B. V1 = 3 . V2 C. V1 = 5 . 8 V2 8 D. V1 = 3 . V2 5 Lời giải Chọn D Gọi N = ( ) SD MN || CD , suy ra N là trung điểm của SD . SA SB SC SD = 1, b = = 1, c = = 2, d = =2. SA SB SM SN V V a + b + c + d 1+1+ 2 + 2 3 5 Suy ra S . ABMN = = = ABCDMN = VS . ABCD 4abcd VS . ABCD 8 4.1.1.2.2 8 Ta có a = Vậy V1 = VS . ABMN , V2 = VABCDMN và V1 3 = . V2 5 Câu 24: Cho hình chóp tứ giác S . ABCD đáy là hình bình hành có thể tích bằng V . Lấy điểm B , D lần lượt là trung điểm của cạnh SB và SD . Mặt phẳng qua ( ABD ) cắt cạnh SC tại C . Khi đó thể tích khối chóp S . ABC D bằng A. V 3 B. 2V . 3 C. V3 . 3 D. V . 6 Lời giải Chọn D TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 18 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Gọi O là giao điểm của hai đường chéo AC và BD thì SO BD = H . Khi đó H là trung điểm của SO và C = AH SO . Trong mặt phẳng ( SAC ) : Ta kẻ ( d ) //AC và AC cắt ( d ) tại K . Khi đó áp dụng tính đồng dạng của các tam giác ta có: OH OA SK 1 SK SC 1 SC 1 = = 1 SK = OA = ; = = = SH SK AC 2 AC CC 2 SC 3 . 1 V 1 V SA SB SD 1 Vì VS . ABD = VS .BCD = .VS . ABCD = nên ta có S . ABD = = VS . ABD = V và 2 2 8 VS . ABD SA SB SD 4 SC V VS .BC D SB SC SD 1 SC . = = VS .BC D = SC 8 VS .BCD SB SC SD 4 SC 1 SC V V SC V Suy ra VS . ABC D = VS . ABD + VS .BC D = V + = 1 + = . 8 SC 8 8 SC 6 SA SC SB SD Lưu ý : Có thể sử dụng nhanh công thức + = + SA SC SB SD Câu 25: Cho hình chóp S . ABCD có đáy là hình thang vuông tại A và B . AB = BC = 2a, AD = 4a . Mặt phẳng ( ) đi qua A và trung điểm các cạnh SB , SC chia khối chóp S . ABCD thành hai khối đa diện. Gọi V là thể tích khối đa diện chứa đỉnh S , V là thể tích khối đa diện không chứa V đỉnh S . Tỉ số bằng V 5 5 7 7 A. . B. . C. . D. . 12 7 12 5 Lời giải Chọn B Ta có: MN là đường trung bình của tam giác SBC MN / / BC / / AD . Mặt phẳng ( ) đi qua A và chứa MN / / BC nên ( ) ( ABCD ) = AD . Do đó thiết diện của hình chóp S . ABCD khi cắt bởi mặt phẳng ( ) là hình thang AMND . 19 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN 1 1 1 S = S V = VS . ABCD . AB.BC ABC ABCD S . ABC SABC 2 BC 2a 1 3 3 Ta có: . = = = = 2 2 SACD 1 . AB. AD AD 4a 2 S V S ABCD VS . ABCD ACD = S . ACD = 2 3 3 SM SN SN 1 1 V = VS . AMN + VS . AND = . .VS . ABC + .VS . ACD = VS . ABC + VS . ACD SB SC SC 4 2 11 12 5 = VS . ABCD + VS . ABCD = VS . ABCD 43 2 3 12 V = VS . ABCD − V = 7 V 5 VS . ABCD . Do đó, = . 12 V 7 Câu 26: Cho khối chóp tứ giác đều S . ABCD có cạnh đáy AB = a , cạnh bên SA = 2a . Gọi M và N lần lượt là trung điểm SA, SC . Mặt phẳng ( BMN ) cắt SD tại K . Thể tích khối chóp S .MNK bằng A. 14 3 a . 112 B. 14 3 a . 84 C. 14 3 a . 12 D. 14 3 a . 144 Lời giải Chọn D Gọi I = MN SO , suy ra I là trung điểm SO . Gọi K = BI SD , suy ra K = ( BMN ) SD Áp dụng định lí Menelaus trong tam giác SOD , cát tuyến BIK . BO IS KD 1 1 KD KD . . =1 . . =1 =2. BD IO KS 2 1 KS KS TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 20 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia AB = a OA = a 2 a 14 SO = SA2 − OA2 = . 2 2 1 1 a 14 a 2 a 3 14 . VS . ACD = .SO.S ACD = . . = 3 3 2 2 12 VS .MNK SM SN SK 1 1 1 1 = . . = . . = . VS . ACD SA SC SD 2 2 3 12 Vậy VS .MNK = 1 1 a3 14 a3 14 VS . ACD = . = . 12 12 12 144 Câu 27: Cho hình chóp S . ABCD có đáy là hình bình hành. Gọi M , N là trung điểm của SA, SB. Mặt phẳng ( MNCD) chia hình chóp đã cho thành hai phần. Tỉ số thể tích hai phần là (số bé chia số lớn). 3 A. . 5 B. 3 . 4 C. 1 . 3 D. 4 . 5 Lời giải Chọn A Giả sử thể tích của khối chóp S . ABCD là V . V SM SD SC 1 VS .MNC SM SN SC 1 . . = ; = . . = ; Ta có S .MDC = VS . ADC SA SD SC 2 VS . ABC SA SB SC 4 VS .MDC VS .MNC VS .MDC VS .MNC VS .MNCD 1 1 3 + = + = = + = 1 1 1 VS . ADC VS . ABC 2 4 4 V V V 2 2 2 V 3 3 5 3 VS .MNCD = V VMNABCD = V − V = V S .MNCD = . 8 8 8 VMNABCD 5 Câu 28: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a , SA vuông góc với đáy, SA = a 2 . Gọi B, D lần lượt là hình chiếu vuông góc của A lên SB, SD . Mặt phẳng ( ABD ) cắt SC tại C . Thể tích khối chóp S . ABC D là 2a 3 2 A. V = . 3 2a 3 3 B. V = . 3 a3 2 C. V = . 9 Lời giải Chọn C 21 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 2a 3 3 D. V = . 9 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN 1 1 a3 2 Ta có thể tích khối chóp S . ABCD là VS . ABCD = .S ABCD .SA = .a 2 .a 2 = . 3 3 3 1 a3 2 Do đó VS . ABC = VS . ADC = VS . ABCD = . 2 6 BC ⊥ AB BC ⊥ ( SAB ) BC ⊥ AB BC ⊥ SA AB ⊥ SB AB ⊥ SC AB ⊥ BC Tương tự ta chứng minh được AD ⊥ SC , từ đó suy ra SC ⊥ ( ABD ) và suy ra SC ⊥ AC . Xét tam giác SAB vuông tại A , đường cao AB : SB SA2 SA2 2a 2 2 = 2= 2 = = . 2 2 2 SB SB SA + AB 2a + a 3 2 SD SA 2 Tương tự = = . 2 SD SD 3 2 2 SC SA SA 2a 2 1 = = = = . 2 2 2 2 2 SC SC SA + AC 2a + 2a 2 SA2 = SB.SB Ta có VS . ABC SA SB SC 2 1 1 1 1 a3 2 a3 2 . = . . = 1. . = VS . ABC = VS . ABC = . = VS . ABC SA SB SC 3 2 3 3 3 6 18 Tương tự VS . ADC = a3 2 . 18 Vậy VS . ABC D = VS . ABC + VS . ADC a3 2 a3 2 a3 2 = + = . 18 18 9 Câu 29: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình bình hành. Gọi M , N lần lượt là trung điểm của các cạnh SA, SD . Mặt phẳng ( ) chứa MN cắt các cạnh SB, SC lần lượt tại Q, P . Đặt SQ = x , V1 là thể tích khối chóp S .MNPQ, V là thể tích khối chóp S . ABCD . Tìm x để SB 1 V1 = V . 2 A. x = 1 . 2 B. x = 2 . C. x = −1 + 41 . 4 D. x = −1 + 33 . 4 Lời giải Chọn D TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 22 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Vì M , N lần lượt là trung điểm của SA, SD nên MN // AD . Mà AD // BC , dẫn đến MN // BC . Ta có ( ) ( SBC ) = PQ SP SQ = = x. MN ( ) ; BC ( SBC ) PQ // BC // MN SC SB MN // BC SA SB 1 SC 1 SD = 2; b = = ; c= = ;d= = 2 . Khi đó Đặt a = SM SQ x SP x SN VS .MQPN VS . ABCD 1 1 + +2 V a+b+c+d x x = 1= . 1 1 4abcd V 4.2. . .2 x x 2+ −1 + 33 2 1 x= 4 + V 1 4 x 2 x2 + x − 4 = 0 Do V1 = V nên: 2 = 16 2 V −1 − 3 x = x2 4 Vì x 0 nên x = −1 + 33 . 4 Câu 30: Cho tứ diện ABCD , trên các cạnh BC , BD , AC lần lượt lấy các điểm M , N , P sao cho 3 BC = 3BM , BD = BN , AC = 2 AP . Mặt phẳng ( MNP ) chia khối tứ diện ABCD thành hai 2 V phần có thể tích là V1 , V2 . Tính tỉ số 1 . V2 A. V1 26 = . V2 13 B. V1 26 = . V2 19 C. Lời giải Chọn B 23 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 V1 3 = . V2 19 D. V1 15 = . V2 19 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Gọi VABCD = V , I = MN CD , Q = IP AD ta có Q = AD ( MNP ) . Thiết diện của tứ diện ABCD được cắt bởi mặt phẳng ( MNP ) là tứ giác MNQP . Áp dụng định lí Menelaus trong các tam giác BCD và ACD ta có: NB ID MC ID 1 ID PC QA QA . . =1 = và . . =1 = 4. ND IC MB IC 4 IC PA QD QD Áp dụng bài toán tỉ số thể tích của hai khối chóp tam giác, ta có: VANPQ AP AQ 2 2 2 1 2 1 = . = VANPQ = VANCD = V . Suy ra VN .PQDC = V − V = V . 5 15 3 15 5 VANCD AC AD 5 và VCMNP CM CP 1 1 2 = . = VCMNP = VCBNA = V . VCBNA CB CA 3 3 9 19 V. 45 V 26 26 Do đó V1 = V − V2 = V . Vậy 1 = . V2 19 45 Suy ra V2 = VN .PQDC + VCMNP = Câu 31: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật AB = a, AD = a 3, SA = a và SA vuông góc với mặt phẳng ( ABCD ) . Gọi H , K lần lượt là hình chiếu vuông góc của A lên SB, SD . Mặt phẳng ( AHK ) cắt SC tại điểm P . Thể tích của khối S . AHPK là: a3 3 A. . 40 a3 3 B. . 120 a3 3 C. . 60 Lời giải a3 3 D. . 30 Chọn A 1 a3 3 1 a3 3 Thế tích khối chóp VS . ABCD = .a.a 3.a = và VS . ABC = VS . ACD = VS . ABCD = . 2 6 3 3 Ta có trong tam giác vuông SAB vuông tại A và AH ⊥ SB ta được SH SA2 1 = = . SB SB 2 2 Tương tự, trong tam giác vuông SAD vuông tại A và AK ⊥ SD ta được SK SA2 1 = = . SD SD 2 4 Trong mặt phẳng ( ABCD ) có AC BD = O , trong ( SBD ) có SO HK = I và AI SC = P ta có P là giao điểm của ( AKH ) với SC . Ta có công thức SB SD SA SC SC SP 1 + = + 2 + 4 = 1+ = . SH SK SA SP SP SC 5 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 24 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Từ đây ta có Tương tự VS . AHP SA SH SP 1 1 a3 3 = . . = suy ra VS . AHP = VS . ABC = . VS . ABC SA SB SC 10 10 60 VS . AKP SA SK SP 1 1 a3 3 = . . = suy ra VS . AKP = VS . ADC = . VS . ADC SA SD SC 20 20 120 Do vậy VS . AHPK = VS . AHP + VS . AKP = a3 3 a3 3 a3 3 + = . 60 120 40 Câu 32: Cho hình chóp S . ABCD có đáy là hình bình hành tâm O . Gọi E , F lần lượt là trung điểm của SA, SC và G là trọng tâm của tam giác ABC . Mặt phẳng ( EFG ) chia khối chóp S . ABCD thành hai phần có thể tích lần lượt là V1 , V2 với V1 là thể tích khối đa diện chứa đỉnh S . Tỉ số V1 bằng V2 A. V1 31 = . V2 59 B. V1 31 = . V2 49 C. V1 25 = . V2 59 D. VO. AEMF = 25 . 49 Lời giải Chọn A Đặt V = VS . ABCD . Vẽ đường thẳng qua G và song song với AC cắt các đường thẳng AD, AB, BC , CD lần lượt tại M , H , I , N .Gọi J là giao điểm của SO và EF , K là giao điểm của GJ và SD . Thiết diện tạo bởi mặt phẳng ( EFG ) và hình chóp S . ABCD là ngũ giác EKFIH . Ta chứng minh được: K , E , M thẳng hàng và K , F , N thẳng hàng; J là trung điểm của SO . Theo định lý Menelaus, ta có: d K , ( ABCD ) d S , ( ABCD ) = GO JS KD 1 KD KD . . = 1 .1. =1 =4 GD JO KS 4 KS KS DK 4 = DS 5 DM DN DG 4 = = = DA DC DO 3 1 DM .DN .sin ADC S DMN 8 2 = = = 2 S ACD 9 DA.DC.sin ADC Vì AC // MN nên Ta có: S DMN S ABCD 25 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN 1 d K , ABCD ) .S DMN VK .DMN 3 ( 32 32 Suy ra: = = VK .DMN = V VS . ABCD 1 d S , ABCD .S 45 ( ) ABCD 45 3 1 1 1 1 1 SCIN = .CI .CN .sin ICN = . DA. DC.sin ADC = S ABCD 2 2 3 3 18 1 1 1 1 1 VF .CIN = .d F , ( ABCD ) .SCIN = . d S , ( ABCD ) . S ABCD = V 3 3 2 18 36 1 Tương tự, ta có: VE . AMH = V 36 32 1 1 59 Suy ra: V2 = VK .DMN − VF .CIN − VE . AMH = V − V − V = V 45 36 36 90 V1 = V − V2 = V1 31 31 = . V . Suy ra: V2 59 90 Câu 33: Cho tứ diện ABCD có thể tích là 27cm3 . Điểm M di động trên BC ( M khác B, C ), điểm S di động trên đường thẳng CD . Một mặt phẳng qua M song song với hai đường thẳng AB, CD đồng thời cắt AC , AD, BD lần lượt tại N , P, Q . Gọi V là thể tích của khối chóp S .MNPQ . Khi M , N thay đổi thì thể tích lớn nhất của V bằng A. 12 . C. 4 . Lời giải B. 18 . D. 8 . Chọn D Nhận xét: CS / / ( MNPQ ) VS .MNPQ = VC .MNPQ = VABCD − (VC .PQD + VANPBMQ ) CM BM =x0 = 1− x . CB BC VC .PQD SPQD DP DQ = = . = x 2 VCPQD = x 2 .27 . Ta có: VC . ABD SABD DA DB Đặt Ta có: VANPBMQ = VN . ABQP + VN .BMQ VN . ABQP VC . ABD Và = S ABQP SABD d ( N , ( ABD ) ) .S ABQP d ( C , ( ABD ) ) .S ABD = SABD − SPQD SABD , trong đó d ( N , ( ABD ) ) d ( C , ( ABD ) ) = AN =1− x AC = 1 − x2 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 26 Phan Nhật Linh Suy ra Ta có: VN . ABQP VC . ABD VN .BMQ VA.BCD = = d ( N , ( ABD ) ) .S ABQP d ( C , ( ABD ) ) .S ABD d ( N , ( BCD ) ) .SBMQ d ( A, ( BCD ) ) .SBCD Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia ( ) ( ) = (1 − x ) 1 − x 2 VN . ABQP = (1 − x ) 1 − x 2 .27 = CN BM BQ 2 . . = x (1 − x ) CA BC BD VN .BMQ = x (1 − x ) .27 2 ( ) Nên VANPBMQ = VN . ABQP + VN .BMQ = (1 − x ) 1 − x 2 .27 + x (1 − x ) .27 2 Vậy ta được: VS .MNPQ = VC .MNPQ = VABCD − (VC .PQD + VANPBMQ ) ( ) 2 VS .MNPQ = 27 − 27 x 2 + (1 − x ) 1 − x 2 .27 + x (1 − x ) .27 VS .MNPQ = −54 x3 + 54 x 2 x = 0 ( loai ) Xét: f ( x ) = −54 x + 54 x , x 0; f ' ( x ) = −162 x + 108 x ; f ' ( x ) = 0 x = 2 3 3 2 2 Từ bảng biến thiên suy ra thể tích lớn nhất là V = 8 . Câu 34: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a , SA vuông góc với mặt phẳng ( ABCD ) . Góc giữa hai mặt phẳng ( SBD ) và ( ABCD ) bằng 60 . Gọi M là điểm đối xứng của C qua B và N là trung điểm của SC . Mặt phẳng ( MND ) chia khối chóp S . ABCD thành hai khối đa diện, trong đó khối đa diện chứa đỉnh S có thể tích V1 , khối đa diện còn lại có thể tích V2 . Tính tỉ số A. V2 7 = . V1 5 V2 V1 B. V2 7 = . V1 9 C. V2 9 = . V1 7 D. V2 5 = . V1 7 Lời giải Chọn D Goi O = AC BD , K = MN SB , I = MD AB . Khi đó I là trung điểm của AB . 27 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Góc giữa hai mặt phẳng ( SBD ) và ( ABCD ) bằng 60 SOA = 60 . SA = AO.tan 60 = a 2 a 6 . . 3= 2 2 1 a 6 a3 6 1 Thể tích khối chóp S . ABCD bằng: V = SA.S ABCD = .a 2 . . = 3 2 6 3 Thể tích khối chóp N .MCD bằng thể tích khối chóp N . ABCD , gọi thể tích này là V thì: 1 a3 6 . V = V = 2 12 NS MC KB KB 1 1 Chú ý rằng . . =1 = KB = SB . NC MB KS KS 2 3 1 1 Gọi thể tích khối chóp KMIB là V thì: V = . SA.S 3 3 Khi đó: V2 = V − V = Vậy MBI 1 a 6 a 2 a3 6 . = . . = 9 2 4 72 a 3 6 a 3 6 5 6a 3 a 3 6 5 6a 3 7 a 3 6 ; V1 = V − V2 = . − = − = 12 72 72 6 72 72 V2 5 = . V1 7 Câu 35: Cho khối chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình bình hành, có thể tích 24 cm3 . Gọi E là trung điểm của SC . Một mặt phẳng chứa AE cắt các cạnh SB và SD lần lượt tại M và N . Tìm giá trị nhỏ nhất của thể tích khối chóp S . AMEN . A. 9 cm3 . C. 6 cm3 . B. 8 cm3 . D. 7 cm3 . Lời giải Chọn B Gọi O là tâm của hình bình hành ABCD . Trong mặt phẳng ( SAC ) , gọi I là giao điểm của AE và SO . Ta có SO, AE là 2 đường trung tuyến của SAC nên I là trọng tâm của tam giác SAC . Suy ra Ta có SI 2 SO 3 = hay = . SO 3 SI 2 BO SD DO SB SO SB SD . + . = + = 3. BD SN DB SM SI SM SN TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 28 Phan Nhật Linh Mà Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia SB SD SB SD SB SD SM .SN 4 nên 3 2 hay + 2 . . . SM SN SM SN SM SN SB.SD 9 VS . AMEN 1 SA SE SM SN 1 SM .SN 1 4 1 = . . + .2. = . .2. VS . ABCD 2 SA SC SB SD 4 SB.SD 4 9 3 1 1 VS . AMEN .VS . ABCD = .24 = 8 cm3 . 3 3 SM SN Dấu đẳng thức xảy ra khi = MN // BD . SB SD Vậy thể tích khối chóp S . AMEN đạt giá trị nhỏ nhất bằng 8 cm3 khi MN // BD . Câu 36: Cho hình cos BSC = chóp 1 2 3 S . ABC thỏa mãn SA = a, SB = SC = 2a, ASB = 60, ASC = 90 và . Thể tích khối chóp đã cho là: 2a 3 6 A. V = . 9 a3 2 B. V = . 6 a3 6 C. V = . 4 Lời giải 2a 3 3 D. V = . 3 Chọn A Trên cạnh SB, SC lấy điểm E , F tương ứng sao cho SE = a, SF = a 3 . Gọi D là trung điểm của AF . Ta có: AF = SA2 + SF 2 = 2a AD = a và SAE đều. Xét tam giác SEF , ta có: EF 2 = SE 2 + SF 2 − 2SE.SF cos ESF = a 2 + 3a 2 − 2.a.a 3 1 2 3 = 3a 2 EF = a 3 . Do vậy: AF 2 = 4a 2 = AE 2 + EF 2 AEF vuông tại E ED = 1 AF = a . Khi đó tứ diện 2 SAED là tứ diện đều. Gọi M là trung điểm của ED và H là trọng tâm của AED SH ⊥ ( AED ) . Ta có: AM = a 3 a 3 a 6 1 1 a 3 a 6 a3 2 AH = SH = SA2 − AH 2 = VS . AED = . a. . = 2 3 3 3 2 2 3 12 Mặt khác S AEF = 2S AED VS . AEF = 2VS . AED a3 2 . Ta lại có: = 6 29 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN VS . AEF SE SF a a 3 3 4 4 a 3 2 2a 3 6 . = . = . = VS . ABC = .VS . AEF = . = VS . ABC SB SC 2a 2a 4 9 3 3 6 Câu 37: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật. Một mặt phẳng thay đổi luôn song song với mặt phẳng chứa đa giác đáy và cắt các cạnh bên SA , SB , SC , SD lần lượt tại I , J , K , L . Gọi E , F , G , H lần lượt là hình chiếu vuông góc của I , J , K , L lên mặt phẳng ( ABCD ) . Thể tích khối đa diện IJKL.EFGH đạt giá trị lớn nhất khi SI = a ( a, b N * , a là b SA b 2 2 phân số tối giản). Giá trị biểu thức T = a + b bằng A. T = 10 . B. T = 5 . C. T = 13 . D. T = 25 . Lời giải Chọn C Theo đề bài ta suy ra được IJKL.EFGH là hình hộp chữ nhật. Do đó: VIJKL. EFGH = IE.IJ .IL . Gọi ( ) IE AI SI = = 1 − x IE = (1 − x ) d S , ( ABCD ) . = x ( 0 x 1) . Ta có: SA d ( S , ( ABCD ) ) AS IJ SI IL SI = = x IJ = x. AB . = = x IL = x. AD . AB SA AD SA ( ) 2 2 Vậy VIJKL.EFGH = (1 − x ) x d S , ( ABCD ) . AB. AD VIJKL.EFGH = (1 − x ) x .3VS . ABCD . x = 0 (l ) Xét hàm số y = (1 − x ) x , ( 0 x 1) y = −3 x + 2 x . Có y = 0 x = 2 (n) 3 Bảng biến thiên: 2 2 Vậy thể tích khối đa diện IJKL.EFGH đạt giá trị lớn nhất khi SI 2 = a = 2, b =3. SA 3 T = a 2 + b 2 = 13 . Câu 38: Cho hình chóp S . ABCD có đáy là hình bình hành, gọi G là trọng tâm tam giác SAD , mặt TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 30 Phan Nhật Linh phẳng ( ) Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia chứa BG và song song với AC cắt SA, SD, SC lần lượt tại A, D, C . Tỉnh số VS . ABC D bằng VS . ABCD A. 3 . 8 B. 9 . 20 C. 5 . 16 D. 117 . 128 Lời giải Chọn B Nhắc lại công thức tỉ số thể tích liên quan khối chóp tứ giác: Cho hình chóp tứ giác S . ABCD . Một mặt phẳng ( ) cắt các cạnh SA , SB , SC , SD lần lượt tại A , B , C , D . Đặt SA SB SC SD = x, = y, = z, = t . Khi đó ta có: SA SB SC SD VS . ABC D xyzt 1 1 1 1 = + + + 4 x y z t VS . ABCD . 1 + 1 = 1 + 1 x z y t Gọi M là trung điểm AD ; gọi N là giao điểm của BM và AC ; gọi I là giao điểm của SN và BG . ( ) ( SAC ) = AC AC // AC và I AC . Dễ thấy: ( ) // AC 31 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN MG 1 = . MS 3 AM 1 MN 1 = = = . CB 2 MB 3 1 AA IN GN 1 = = = = . 3 SA SI SB 3 Theo đề bài: G là trọng tâm SAD MN BN GN Suy ra GN // SB và SB SA SC 3 = = . Do đó SA SC 4 Áp dụng công thức trên, ta được: SD SB SA SC SD SA SC SB 4 4 5 + = + = + − = + −1 = . SD SB SA SC SD SA SC SB 3 3 3 SD 3 = . Suy ra SD 5 3 3 3 VS . ABC D 4 .1. 4 . 5 4 9 4 5 Vậy . = . + 1 + + = 4 3 3 20 VS . ABCD 3 AMN ∽ CNB Câu 39: Cho hình chóp tứ giác đều S . ABCD có đáy là hình vuông tâm O , cạnh đáy bằng 2a , góc giữa hai mặt phẳng ( SAB ) và ( ABCD ) bằng 45o . Gọi M , N , P lần lượt là trung điểm của SA , SB và AB . Thể tích khối tứ diện DMNP bằng A. a3 . 6 B. a3 . 12 C. a3 . 2 D. a3 . 4 Lời giải Chọn A Dễ thấy OP là đường trung bình trong ABC nên OP = BC = a. 2 Mặt khác góc giữa hai mặt phẳng ( SAB ) và ( ABCD ) bằng góc SPO và bằng 45o . Xét SPO vuông tại O , có SPO = 45o SPO vuông cân tại O , suy ra SO = OP = a . 4a 3 1 1 Thể tích khối chóp S . ABCD bằng VS . ABCD = .SO.S ABCD = .a.4a 2 = . 3 3 3 Suy ra VS . ABD = 1 2a 3 VS . ABCD = . 2 3 Xét SAB với MN , NP , PM là các đường trung bình, suy ra S MNP 1 = . SSAB 4 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 32 Phan Nhật Linh Ta có Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia VD.MNP VS . ABD 1 .d ( D , ( SAB ) ) .S MNP 1 3 = . = 1 .d ( D , ( SAB ) ) .S SAB 4 3 3 Vậy VD.MNP 3 1 2a a 1 = . = .VS . ABD = . 4 3 6 4 Câu 40: Cho lăng trụ ABC. A ' B ' C ' có thể là V . Gọi M là điểm nằm trên cạnh BB ' sao cho 2 MB = 3MB ' , điểm N nằm trên cạnh AA ' sao cho 4 AN = NA ' , điểm P nằm trên cạnh CC ' sao cho 3CP = C ' P . Các đường thẳng NM và PM cắt các cạnh A ' B ' và C ' B ' lần lượt tại H và K . Hãy tính theo V thể tích của khối tứ diện MB ' HK . 16V 6V 4V 2V A. . B. . C. . D. . 105 35 15 7 Lời giải Chọn A Ta có 2MB = 3MB ' M ' B = 2 4 BB ' , 4 AN = NA ' NA' = AA ' 5 5 3 CC ' 4 HB ' B ' M 1 Vì MB '/ / A ' N nên = = HB ' = A ' B ' HA ' A ' N 2 KB ' B ' M 8 KB ' 8 MB '/ / C'P nên = = = d ( H , KC ') = d ( A ', KC ' ) KC' C'P 15 B 'C ' 7 S KB ' 8 Khi đó: HKB ' = = SA ' B 'C' B ' C ' 7 3CP = C ' P C ' P = Ta có d ( M ; ( A ' B 'C )) d ( B; ( A ' B ' C ) ) = MB ' 2 = BB ' 5 1 1 2 8 16 VM .KHB ' = .d ( M ; ( HKB ') ) .SHKB ' = . d ( B; ( HKB ' ) ) . .SA 'C ' B ' = V 3 3 5 7 105 Câu 41: Cho tứ diện ABCD . Hai điểm M , N lần lượt di động trên hai đoạn thẳng BC và BD sao cho BC BD + 3. = 10 . Gọi V1 , V2 lần lượt là thể tích của các khối tứ diện ABMN và ABCD . Tìm BM BN V giá trị nhỏ nhất của 1 . V2 2. 33 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN 3 2 A. . B. . 8 7 C. 6 . 25 D. 5 . 8 Lời giải Chọn C Cách 1 BD = a ( a 1) . BN BC 10 − 3a 3 8 Suy ra 1 = = 5− a 1 a . BM 2 2 3 V1 VABMN BM BN 1 1 1 = = . = . = . V2 VABCD BC BD a 5 − 3 a 5a − 3 a 2 2 2 Vì M BC , N BD nên ta đặt V1 3 2 3 5a − a 2 . 5a − a . Tìm max 8 2 max 2 V2 min 1; 3 3 5 8 Xét hàm số f ( a ) = 5a − a 2 , a 1; ; f ' ( a ) = 5 − 3a; f ' ( a ) = 0 a = . 2 3 3 Suy ra max f ( a ) = 8 1; 3 V 6 25 . Vậy 1 = . 6 V2 min 25 Cách 2 1 .BM .BN .sin B V1 VABMN S BMN 2 BM .BN = = = = . 1 V2 VABCD S BCD BC . BD .BC.BD.sin B 2 V1 BM .BN BC.BD . BC.BD min BM .BN max V2 min Theo giả thiết; 10 = 2.BC 3.BD 2.BC 3.BD BC BD + 2. . = 2. 6. . . BM BN BM BN BM BN TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 34 Phan Nhật Linh 5 6. Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia V BC.BD BC.BD 25 6 . Do đó 1 = . BM .BN BM .BN 6 V2 min 25 2 2.BC 3.BD = BM = .BC BN 5 Đẳng thức xảy ra BM . 2. BC + 3. BD = 10 BN = 3 .BD BM BN 5 Câu 42: Cho hình chóp S . ABC có đáy ABC là tam giác vuông cân tại B , AB = a , AB ⊥ SA , BC ⊥ SC . Gọi M , N lần lượt là trung điểm của SC , AC . Góc giữa hai mặt phẳng ( BMN ) và ( SAB ) là thỏa mãn cos = A. a3 . 24 5 . Thể tích khối chóp S .BMN bằng bao nhiêu? 3 B. a3 . 3 C. a3 . 12 D. a3 . 6 Lời giải Chọn C Gọi H là hình chiếu vuông góc của S lên mặt phẳng (ABC). BA ⊥ SH BA ⊥ HA ; Ta có: BA ⊥ SA BC ⊥ SH BC ⊥ HC . Suy ra tứ giác HABC là hình vuông. BC ⊥ SC Gọi K là trung điểm HC; P là trung điểm BC; E là trung điểm NH; trong mặt phẳng (MKE) kẻ KQ ⊥ ME (Q ME ) . Khi đó: = ( ( BMN );( SAB) ) = ( ( BMN );( PMN ) ) , vì ( PMN ) / /( SAB ) d ( P;( BMN ) = d ( K ;( PMN ) ) = KQ , vì KP / / HB . d ( P; MN ) = PN = Ta có: sin = a 5 2 ; cos = sin = . 2 3 3 d ( P;( BMN ) ) d ( P; MN ) a 2 a d ( P;( BMN ) ) = d ( P; MN ) .sin = . = . 2 3 3 Xét tam giác MKE vuông tại K có: 1 1 1 1 = − = 2 KM = a SH = 2a . 2 2 2 KM KQ KE a 1 1 a 2 a3 1 a3 Có: VS . ABC = .SH .S ABC = .2a. = VS .BNC = VS . ABC = . 3 3 2 3 2 6 35 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN VS .BNM SM 1 1 a3 = = VS .BNM = VS .BNC = . VS .BNC SC 2 2 12 Câu 43: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh 2a . Hình chiếu vuông góc của S với mặt phẳng đáy là trung điểm cạnh AB và ( SCD ) tạo với đáy một góc 600 . Mặt phẳng chứa AB và vuông góc với ( SCD ) cắt SC , SD lần lượt tại M và N . Thể tích của khối chóp S . ABMN bằng 21a 3 A. . 4 7 3a 3 B. . 2 21 3a 3 C. . 4 Lời giải 7 3a 3 D. . 4 Chọn D Gọi H là trung điểm của cạnh AB SH ⊥ ( ABCD ) . Gọi P là trung điểm của CD . CD ⊥ HP CD ⊥ ( SHP ) . Do vậy : Suy ra CD ⊥ SH ( ( SCD ) , ( ABCD ) ) = SPH = 60 0 SH = HP.tan 600 = 2a 3; SP = SH 2 + HP 2 = 4a . Kẻ HK ⊥ SP HK ⊥ ( SCD ) ( ABK ) ⊥ ( SCD ) ( ABCD ) ( ABK ) . AB / / CD Mặt khác AB ( ABMN ) ( ABMN ) ( SCD ) = MN / / CD / / AB nên MN là đường thẳng CD ( SCD ) đi qua K và song song với CD . Ta có : VS . ABMN 1 11 1 3a 7 3a3 = VABMN .SK = ( AB + MN ) .HK .SK = 2a + 3a.3a = . 3 3 2 6 2 4 Câu 44: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình bình hành và có thể tích là V . Gọi M là một MA điểm trên cạnh AB sao cho = x , 0 x 1 . Mặt phẳng ( ) qua M và song song với AB ( SBC ) chia khối chóp S . ABCD thành hai phần, trong đó phần chứa điểm A thể tích bằng 4 V 27 1− x . Tính giá trị của biểu thức P = . 1+ x 1 1 1 3 A. . B. . C. . D. . 2 5 3 5 Lời giải Chọn A TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 36 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Trong ( ABCD ) , kẻ MN // BC , N CD . Trong ( SAB ) , kẻ MQ // SB , Q SA . Trong ( SAD ) , kẻ QP // AD , P SD . Dễ thấy thiết diện là hình thang MNPQ . Gọi S = MQ NP , suy ra SS là giao tuyến của ( SAB ) và ( SCD ) , SS // AB // CD . Suy ra d ( S ; ( ABCD ) ) = d ( S ; ( ABCD ) ) . Ta có: VS . AMND AM S P S Q SQ BM = = x và = = = = 1− x . VS . ABCD AB S N S M SA AB VS .PDA S P 1 = = 1 − x VS .PDA = (1 − x )VS . NAD = (1 − x )VS .MNDA . VS . NAD S N 2 VS .PQA VS . NMA = S P S Q 2 1 2 2 . = (1 − x ) VS .PQA = (1 − x ) VS . NMA = (1 − x ) VS .MNDA . S N S M 2 1 1 2 1 − x ) + (1 − x ) .VS .MNDA = ( x 2 − 3x + 2 )VS .MNDA ( 2 2 1 1 = 1 − x 2 − 3x + 2 VS .MNDA = x 1 − x 2 − 3x + 2 VS . ABCD 2 2 Suy ra VS .PQDA = VPQMNDA ( ) ( ) 1 3 4 1 1 4 Gt x 1 − ( x 2 − 3x + 2 ) = − x3 + x 2 − =0 x= . 2 2 27 3 2 27 1− x 1 Vậy P = = . 1+ x 2 Câu 45: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình bình hành có thể tích là V . Gọi M là một điểm trên AB sao cho MA = x, 0 x 1 . Mặt phẳng ( ) qua M và song song với ( SBC ) chia khối AB chóp S . ABCD thành hai phần, trong đó phần chứa điểm A có thể tích bằng 4 V . Tính giá trị 27 của biểu thức P = 1 − x . 1+ x A. 1 . B. 2 1 5 C. 1 . 3 Lời giải Chọn A Mặt phẳng ( ) được dựng thành mặt phẳng ( MEGF ) Khi đó: 4 V = VF . AME + VG. ADE + VE . A FG = VF . AMED + VE . A FG 27 37 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 D. 3 5 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN 4 VF . AMED VE. AGF 4 d ( F , ( ABCD ) ) S AMED VE. AGF VG. AED = + = . + . 27 V V 27 d ( S , ( ABCD ) ) S ABCD VE . AGD V 4 AM AM S AGF 1 VF . AMED 4 FG 1 2 4 SF 1 = . + . . = x2 + . .x = x2 + . .x 27 AB AB S AGD 2 V 7 AD 2 27 SA 2 1 x = 3 (n) 4 1 1 3 4 = x 2 + (1 − x ) . .x 2 x 3 − x 2 + = 0 x 2,97 ( l ) 27 2 2 2 27 x −0,3 ( l ) P= 1− x 1 P= . 1+ x 2 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 38 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Dạng 7: Thể tích khối lăng trụ đứng B Câu 1: VÍ DỤ MINH HỌA Lăng trụ đứng ABC. ABC có đáy ABC là tam giác vuông tại A , BC = 2a , AB = a . Mặt bên BBC C là hình vuông. Khi đó thể tích lăng trụ là a3 3 A. . 3 C. 2a 3 3 . B. a 3 2 . D. a 3 3 . Lời giải Chọn D Vì BBC C là hình vuông nên BB = BC = 2a . Vì tam giác ABC vuông tại A nên AC = BC 2 − AB 2 = 4a 2 − a 2 = a 3 . Ta có SABC = 1 1 a2 3 . AB. AC = .a.a 3 = 2 2 2 Vậy thể tích của lăng trụ đứng là V = SABC .BB = Câu 2: a2 3 .2a = a3 3 . 2 Cho hình lăng trụ đứng ABC. ABC có đáy ABC là tam giác vuông tại C , AB = 3a , BC = 2a . Góc giữa BC và mặt phẳng ( ABC ) bằng 60 . Tính thể tích khối lăng trụ đó. A. 2a 3 15 . B. 2a 3 15 . 3 C. a 3 15 . Lời giải Chọn A Tam giác ABC vuông tại C nên diện tích: 1 1 1 S ABC = CA CB = AB 2 − BC 2 BC = 9a 2 − 4a 2 2a = 5a 2 . 2 2 2 1 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 D. a3 15 . 3 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Góc giữa BC và ( ABC ) là góc C BC = 60 . Tam giác CC B vuông tại C nên CC CC = BC tan C BC = 2a tan 60 = 2a 3 . BC Thể tích khối lăng trụ V = S ABC CC = 5a 2 2 3a = 2 15a 3 . tan C BC = Câu 3: Cho khối lăng trụ đứng ABC. ABC có đáy ABC là tam giác vuông cân tại C , BC = 2 2. Góc giữa đường thẳng AB và mặt phẳng ( BCC B ) bằng 30. Thể tích của khối lăng trụ đã cho bằng A. 12 . B. 4 . C. 4 2 . D. 16 . Lời giải Chọn D Ta có AC ⊥ BC , AC ⊥ CC AC ⊥ ( BCC B ) . Mà AB ( BCC B ) = B ( AB, ( BCC B ) ) = ABC = 30 . 1 Tam giác ABC vuông cân tại C nên AC = BC = 2 2 và SABC = CA.CB = 4. . 2 Tam giác ACB vuông tại C , có BC = AC.cot ABC = 2 6. Tam giác CBB vuông tại B BB = BC 2 − BC 2 = 4 . Vậy VABC . ABC = SABC .BB = 16. Câu 4: Cho khối lăng trụ đứng ABC. ABC có đáy là tam giác ABC vuông tại A , AC = a , ACB = 60 . Đường thẳng BC tạo với mặt phẳng ( AC CA ) một góc 30 . Tính thể tích khối lăng trụ đã cho. A. 3a 3 . 2 B. 2 3a 3 . C. 6a 3 . D. 3a 3 . 3 Lời giải Chọn C TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 2 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Theo giả thiết, AB = AC.tan 60 = a 3 . Suy ra SABC = 1 3 2 AB. AC = a 2 2 Mặt khác: AB ⊥ AC AB ⊥ ( ACCA) AC là hình chiếu vuông góc của BC trên ( AC CA ) . AB ⊥ AA Suy ra ( BC , ( AC CA) ) = ( BC , AC ) = BC A = 30 . Do AB ⊥ ( AC CA ) nên AB ⊥ AC ABC vuông tại A có AB = a 3 , BC A = 30 . AB = 3a CC = AC2 − AC 2 = 2 2a . tan 30 Vậy VABC . ABC = SABC .CC = 6a3 . Khi đó, AC = Câu 5: Cho khối lăng trụ tam giác đều ABC. ABC có AB = a , góc giữa đường thẳng AB và mặt phẳng ( BCC B ) bằng 30 . Thể tích khối lăng trụ đã cho bằng A. 3 3 a . 2 B. 3 3 a . 4 C. 6 3 a . 12 D. 6 3 a . 4 Lời giải Chọn D Gọi I là trung điểm của BC AI ⊥ BC . AI ⊥ BC AI ⊥ ( BBCC ) ( AB, ( BBCC ) ) = ( AB, BI ) = ABI = 30 Khi đó AI ⊥ BB Đặt h = BB . Ta có tan 30 = AI 1 = BI 3 a 3 a2 2. h 2 + 4 h=a 2 a2 3 a3 6 Suy ra thể tích khối lăng trụ đã cho là V = . .a 2 = 4 4 Câu 6: Cho hình hộp đứng ABCD. ABC D có đáy ABCD là hình vuông. Gọi S là tâm hình vuông ABC D . Gọi M và N lần lượt là trung điểm của SA và BC . Biết rằng, nếu MN tạo với mặt phẳng ( ABCD ) một góc bằng 600 và AB = a thì thể tích khối chóp S . ABC bằng A. a 3 30 . 12 B. a 3 30 . 3 C. a 3 30 . Lời giải 3 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 D. a3 3 . 2 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Chọn A D' C' S A' B' D C M I 600 H A N a a B Gọi I là tâm của đáy ABCD suy ra SI ⊥ ( ABCD ) . Kẻ MH ⊥ ( ABCD ) NH // SI , NH = 1 SI và H là trung điểm của đoạn AI đồng thời suy ra 2 ( MN , ( ABCD ) ) = MNH = 60 . Xét tam giác HCN có HC = 1 a 3 3 3a 2 ; CN = BC = ; HCN = 45 , AC = AB 2 + BC 2 = 2 2 4 4 4 5 a 10 theo định lý côsin ta có HN 2 = HC 2 + CN 2 − 2 HC.CN .cos HCN = a 2 HN = . 8 4 Do đó MH = HN .tan MNH = a 10 a 30 a 30 . .tan 60 = SI = 2 HM = 4 4 2 Lại có diện tích của tam giác ABC là S ABC = Vậy VS . ABC Câu 7: 1 a2 . AB.BC = 2 2 1 a3 30 . = .SI .S ABC = 3 12 Cho lăng trụ đứng ABC. ABC có đáy ABC là tam giác đều cạnh bằng 2a. Biết diện tích tam giác ABC bằng 2a 2 3 . Tính thể tích khối lăng trụ ABC. ABC . A. 9 3a 3 . B. 6 3a 3 . C. 3 3a 3 Lời giải D. 3a 3 Chọn C Thể tích khối lăng trụ ABC. ABC bằng S ABC . AA . TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 4 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Vì tam giác ABC đều nên có diện tích bằng ( 2a ) 2 3 4 = a2 3 . 1 Gọi H là trung điểm cạnh BC . Tam giác ABC cân tại A nên S ABC = .BC. AH = 2a 2 3 . 2 Với BC = 2a AH = 2a 2 3 = 2a 3 . 1 .2a 2 Xét tam giác AAH vuông tại A có cạnh AH = AA = AH 2 − AH 2 = ( 2a 3 ) − ( a 3 ) 2 2 ( 2a ) 2 3 = a 3 và AH = 2a 3 , suy ra = 3a. Vậy thể tích khối lăng trụ ABC. ABC bằng: a 2 3.3a = 3a 3 3 Câu 8: Cho lăng trụ đứng ABC. ABC có đáy ABC là tam giác vuông tại A . Khoảng cách từ đường thẳng AA đến mặt phẳng ( BCC B ) bằng khoảng cách từ điểm C đến mặt phẳng ( ABC ) và cùng bằng 1 . Góc giữa hai mặt phẳng ( ABC ) và ( ABC ) bằng . Tính tan khi thể tích khối lăng trụ ABC. ABC nhỏ nhất. A. tan = 2 . C. tan = B. tan = 3 . 1 3 D. tan = . 1 2 . Lời giải Chọn D Gọi H là hình chiếu vuông góc của A lên BC , khi đó d ( A, ( BCC B ) ) = AH = 1 . Gọi K là hình chiếu vuông góc của C lên AC , do AB ⊥ ( ACCA ) AB ⊥ CK khi đó CK ⊥ ( ABC ) hay d ( C , ( ABC ) ) = CK = 1 . Ta có = ( ( ABC ) , ( ABC ) ) = CAC . 1 1 1 1 1 ; CC = ; =1− = 1 − sin 2 = cos 2 AB = . 2 2 sin cos AB cos AC 1 1 Vậy VABC . ABC = AB. AC.CC = . 2 2sin .cos 2 Ta có AC = ( ) Thể tích khối lăng trụ ABC. ABC nhỏ nhất hhi sin .cos 2 = sin 1 − sin 2 đạt giá trị lớn nhất Đặt t = sin , t ( 0;1) . 5 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Xét f ( t ) = −t 3 + t trên ( 0;1) , ta có f ( t ) = −3t 2 + 1 f ( t ) = 0 t = Vậy f ( t ) đạt GTLN khi t = Câu 9: 1 3 hay sin = 1 3 tan = 1 2 1 3 . . Cho khối lăng trụ đứng ABC. ABC có BAC = 60 , AB = 3a và AC = 4a . Gọi M là trung điểm của BC , biết khoảng các từ M đến mặt phẳng ( BAC ) bằng 3a 15 . Thể tích khối lăng 10 trụ bằng A. 4a 3 B. 27a 3 C. 7a 3 Lời giải D. 9a 3 Chọn B Gọi BC BM = G , ta có: d ( M ; ( BAC ) ) d ( B; ( BAC ) ) = MG BM 1 3a 15 . = = d ( B; ( BAC ) ) = BG BC 2 5 Kẻ BK ⊥ AC , mà AC ⊥ BB nên AC ⊥ ( BBK ) ( BAC ) ⊥ ( BBK ) . ( BAC ) ( BBK ) = BK , trong mp ( BBK ) Do đó: d ( B; ( BAC ) ) = BH = kẻ BH ⊥ BK , khi đó: BH ⊥ ( BAC ) . 3a 15 . 5 3 3a 3 . = 2 2 1 1 1 1 1 1 Mặt khác: = + = + BB = 3a 3 . 2 2 2 2 2 BH BK BB BB2 3a 15 3a 3 5 2 1 Vậy V = BB.SABC = 3a 3. .3a.4a.sin 60o = 27a 3 . 2 AKB vuông tại K nên BK = AB.sin 60o = 3a. C BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 6 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Câu 1: Một khối lăng trụ có thể tích bằng V , diện tích mặt đáy bằng S . Chiều cao của khối lăng trụ đó bằng A. S . V B. 3V . S C. V . S D. S . 3V Lời giải Chọn C Gọi h là chiều cao của khối lăng trụ. Ta có thể tích khối lăng trụ là V = S .h h = Câu 2: V . S Thể tích khối hộp chữ nhật có các kích thước 2, 3, 4 là A. 6 . B. 8 . C. 72 . Lời giải Chọn D Ta có: thể tích khối hộp chữ nhật ba kích thước a , b , c là V = a.b.c . Vậy thể tích khối hộp chữ nhật cần tìm là: V = 2.3.4 = 24 . D. 24 . Câu 3: Cho khối lăng trụ có diện tích đáy bằng 5 và chiều cao bằng 3. Thể tích của khối lăng trụ đã cho bằng A. 45 . B. 24 . C. 5 . D. 15 . Lời giải Chọn D Thể tích khối lăng trụ là: V = 5.3 = 15 . Câu 4: Khối lăng trụ có diện tích đáy là 6 cm 2 và có chiều cao là 3 cm thì có thể tích V là A. V = 6 cm3 . B. V = 108 cm3 . C. V = 54 cm3 . D. V = 18 cm3 . Lời giải Chọn D Ta có V = 3.6 = 18 . Câu 5: Khối hộp chữ nhật có cách kích thước lần lượt là a, 2a, 3a có thể tích bằng A. 3a 3 2 . 5 C. 2a 3 . B. 6a 3 . D. 6a 2 . Lời giải Chọn B V = a.2a.3a = 6a 3 . Câu 6: Cho khối hộp chữ nhật ABCD. A ' B ' C ' D ' có AB = 1m, AA ' = 3m, BC = 2m . Thể tích của khối hộp đã cho bằng 3 A. 3m . B. 6m3 . C. 3 5m3 . Lời giải Chọn B 7 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 D. 5m3 . CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Thể tích của khối hộp đã cho là: V = AA '.S ABCD = AA '. AB.BC = 6m3 . Câu 7: Thể tích khối lăng trụ có diện tích đáy bằng B và chiều cao bằng h là 4 1 1 A. V = B.h . B. V = B.h . C. V = B.h . D. V = B.h . 3 2 3 Lời giải Chọn D Ta có V = B.h . Câu 8: Cho khối hộp chữ nhật có ba kích thước là 4,5, 6 . Thể tích của khối hộp đã cho bằng: A. 120 . B. 80 . C. 40 . Lời giải D. 60 . Chọn A Thể tích khối hộp chữ nhật là: V = 4.5.6 = 120 . Câu 9: Khối lập phương ABCD. ABC D có độ dài đoạn AC = a . Thể tích khối đó là a3 3 A. . 9 a3 3 B. . 6 a3 3 C. . 3 Lời giải D. a 3 . Chọn A Ta có: AC 2 = AA2 + AC 2 = AA2 + AB 2 + BC 2 = 3 AB 2 . 3 a a3 3 AC a V = = Suy ra: AB = . Do đó: ABCD. ABC D = 9 . 3 3 3 Câu 10: Cho khối lăng trụ đứng ABC. A ' B ' C ' có BB ' = a , đáy ABC là tam giác vuông tại A và AB = 2a, AC = 3a . Tính thể tích V của khối lăng trụ đã cho. A. a 3 . B. 6a 3 . C. 3a 3 . Lời giải D. 2a 3 . Chọn C TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 8 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia 1 Ta có: VABC . ABC = BB.S ABC = a. .2a.3a = 3a 3 . 2 Câu 11: Cho khối lăng trụ có diện tích đáy B = 3a 2 và chiều cao h = a . Thể tích của khối lăng trụ đã cho bằng a3 3 A. . 4 a3 3 B. . 3 3 C. 3a 3 . 3 D. a 3 . Lời giải Chọn D Ta có V = B.h = 3a 2 .a = 3a 3 . Câu 12: Cho một hình hộp chữ nhật có 3 kích thước bằng 12,15 và 20. Tính thể tích của hình hộp chữ nhật đó. A. V = 3600 . B. V = 1800 . C. V = 60 . D. V = 2880 . Lời giải Chọn A Thể tích của hình hộp chữ nhật đó là V = a.b.c = 12.15.20 = 3600 . Câu 13: Cho khối lăng trụ đứng ABC. ABC có đáy ABC là tam giác vuông cân tại B . Biết C A = a 2 và AC C = 45 (tham khảo hình vẽ). Thể tích của khối lăng trụ đã cho bằng A. a3 . 6 B. a3 . 12 C. Lời giải Chọn C 9 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 a3 . 4 D. a3 . 2 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Trong ACC có AC = AC .sin AC C = a 2. 2 2 = a ; CC = AC .cos AC C = a 2. = a. 2 2 Trong BAC có AC 2 = BA2 + BC 2 AC 2 = 2 BA2 BA = Thể tích của khối lăng trụ là VABC . ABC = CC .SABC AC a 2 . = 2 2 1 1 a 2 a3 2 = CC . .BA = a. . = . 2 2 2 4 Câu 14: Cho lăng trụ đứng ABC. AB C có đáy là tam giác đều cạnh bằng 2 . Mặt phẳng ( AB C ) tạo với mặt đáy bằng 45 . Thể tích lăng trụ ABC. AB C bằng B. 4 2 A. 3 D. 2 2 C. 6 Lời giải Chọn A Xét ( AB C ) và ( AB C ) : Gọi M là trung điểm của B C , vì tam giác AB C đều nên AM ⊥ B C , mặt khác lăng trụ ABC. AB C là lăng trụ đứng nên AA ⊥ B C . Do đó ( AAM ) ⊥ B C . Vậy (( AB C ), ( AB C )) = AMA = 45 . Tam giác AAM vuông tại A và có AMA = 45 nên vuông cân tại A do đó AA = AM = 2 3 22. 3 = 3 ; S ABC = = 3 2 4 Suy ra VABC . ABC = AA.S ABC = 3. 3 = 3 . Câu 15: Cho hình lăng trụ đứng ABC. ABC có tất cả các cạnh bằng a . Tính thể tích V của khối lăng trụ ABC. ABC . A. V = a3 3 . 2 B. V = a3 2 . 3 C. V = a3 . 2 D. V = a3 3 . 4 Lời giải Chọn D TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 10 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Ta có VABC . ABC = SABC . AA = a3 3 . 4 Câu 16: Một khối lăng trụ có chiều cao bằng 2a và diện tích đáy bằng 2a 2 . Tính thể tích khối lăng trụ. A. V = 4a 3 . 3 B. V = 2a 3 . 3 D. V = 4a 3 . C. V = 2a 3 . Lời giải Chọn D Áp dụng công thức tính thể tích hình lăng trụ V = S h = 2a 2a 2 = 4a 3 . Câu 17: Cho khối lăng trụ tam giác đều, cạnh bên có độ dài gấp hai lần cạnh đáy. Biết tổng diện tích các ( ) B. V = a3 6 . 3 mặt của khối lăng trụ là 12 + 3 a 2 . Tính theo a thể tích V của khối lăng trụ đã cho A. V = a 3 6 . 6 3 a . 8 C. V = D. V = 2a 3 6 . Lời giải Chọn A Đặt độ dài một cạnh của tam giác đều ABC là x . Do độ dài của cạnh bên của hình lăng trụ gấp hai lần cạnh đáy nên hình chữ nhật ABBA có AB = x; AA = 2 x .Diện tích xung quanh của khối lăng trụ là S1 = 3.x.2 x = 6 x 2 3 2 x 4 Tổng diện tích các mặt của trụ tam giác đều là Diện tích hai đáy của khối lăng trụ là S2 = 2. S = S1 + S2 = 6 x 2 + ( ) 3 2 12 + 3 2 x = x = 12 + 3 a 2 . Suy ra x = 2.a 2 2 ( Diện tích một đáy của khối lăng trụ là S ABC = ) ( 3 . a 2 4 11 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 ) 2 = 3 2 a 2 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Thể tích khối lăng trụ V = AA.S ABC = 2.a 2. 3 2 a = 6 a3 . 2 Câu 18: Cho khối hộp đứng ABCD. A1 B1C1 D1 có đáy ABCD là hình thoi cạnh a , ABC = 120o , đường thẳng AC1 tạo với mặt phẳng ( ABCD ) một góc 60o . Tính thể tích khối hộp đã cho 3a 3 A. 2 B. a3 C. 2 Lời giải 3a 3 2 3 3a 3 D. 2 Chọn D ) ( Ta có CC1 ⊥ ( ABCD ) AC1 , ( ABCD ) = C1 AC = 60o ; AC 2 = BA2 + BC 2 − 2 BA.BC.cos ABC = a 3 . Xét tam giác vuông ACC1 , có: CC1 = AC.tan C1 AC = 3a . Vậy VABCD. A1B1C1D1 = S ABCD .CC1 = BA.BC.sin120o.CC1 = 3a3 . 3 2 Câu 19: Cho lăng trụ đứng ABC . ABC có đáy ABC là tam giác đều cạnh a 3 . Gọi M là trung điểm của BC , AM = a 3 . Thể tích khối lăng trụ ABC . ABC bằng 27a 3 A. 8 9a 3 3 B. 8 9a 3 C. 8 Lời giải D. 3a 3 3 8 Chọn C AA = AM − AM = VABC . ABC 2 2 = SABC . AA = (a 3) 2 2 a 3 3a − = . 2 2 3a 2 3 a 3 9a3 . = . 4 2 8 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 12 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Câu 20: Cho hình lăng trụ tam giác đều ABC. A ' B ' C ' có cạnh đáy bằng 2 , một mặt bên có diện tích bằng 4 2 . Thể tích khối lăng trụ đã cho bằng A. 2 6. B. 4 6 . 3 C. 2 6 . 3 D. 4 6. Lời giải Chọn A Mặt bên ABB ' A ' có diện tích là S ABB ' A ' = AA '. AB 4 2 = AA '.2 AA ' = 2 2. Tam giác ABC là tam giác đều S ABC = 22. 3 = 3. 4 Vậy thể tích khối lăng trụ ABC. A ' B ' C ' là V = AA '.S ABC = 2 2. 3 = 2 6. Câu 21: Cho khối lăng trụ đứng ABC. ABC có BB = a , đáy ABC là tam giác vuông cân tại B và AC = 2a . Thể tích V của khối lăng trụ đã cho là A. V = a 3 . B. V = a3 . 3 C. V = a3 . 6 D. V = a3 . 2 Lời giải Chọn D Ta có ABC vuông vuông cân tại B nên AC = AB 2 + BC 2 = 2a 2 AB = 2a 1 1 AB = a BC = a suy ra SABC = AB.BC = a 2 . 2 2 1 1 Vậy thể tích khối lăng trụ là: VABC . ABC = BB.S ABC = a. a 2 = a 3 . 2 2 Câu 22: Cho khối lăng trụ đứng ABC. ABC có BB = a , đáy ABC là tam giác vuông cân tại B và BA = BC = a . Tính theo a thể tích V của khối lăng trụ đã cho. A. V = a 3 . B. V = a3 . 2 C. V = Lời giải 13 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 a3 . 3 D. V = a3 . 6 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Chọn B Ta có diện tích đáy là S ABC = 1 a2 BA.BC = . 2 2 Thể tích khối lăng trụ là V = S ABC .h = a2 a3 .a = . 2 2 Câu 23: Cho khối lăng trụ đứng ABC. ABC có đáy là tam giác đều cạnh a và AA = 2a . Thể tích của khối lăng trụ đã cho bằng A. a3 3 .. 3 B. a3 3 .. 6 C. 3a 3 . D. a3 3 . 2 Lời giải Chiều cao của lăng trụ: AA = 2a . Diện tích tam giác đều: S = ABC Vậy thể tích khối lăng trụ: V =S . AA = ABC ABC. ABC a2 3 . 4 a3 3 .. 2 Câu 24: Cho khối lăng trụ đứng ABC. ABC có BB = a , đáy ABC là tam giác vuông cân tại B và AC = a 2 . Tính thể tích V của khối lăng trụ đã cho. A. V = a 3 . B. V = a3 . 3 C. V = a3 . 2 D. V = a3 . 6 Lời giải Chọn C TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 14 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Tam giác ABC là tam giác vuông cân tại B và AC = a 2 suy ra AB = BC = AC = a. 2 1 1 2 a3 Khi đó V = S ABC .BB = AB.BC.BB = a .a = . 2 2 2 Câu 25: Cho hình lập phương ABCD. ABC D cạnh 3a . Gọi M là một điểm trên mặt phẳng ( ABC D ) (tham khảo hình vẽ). Thể tích khối chóp M . ABCD . a3 B. . 3 3 A. 9a . C. 3a 3 . D. 8a 3 . Lời giải Chọn A Do M thuộc mặt phẳng ( ABC D ) nên d ( M ,( ABCD) ) = MH = AA = 3a . Vì thế VM . ABCD = 1 .MH .S ABCD = 1 .3a.9a 2 = 9a 3 . 3 3 Câu 26: Cho lăng trụ đứng ABC. A ' B ' C ' có đáy ABC là tam giác vuông cân tại B và AC = 2a , biết rằng ( A ' BC ) hợp với đáy ( ABC ) một góc 45o .Thể tích lăng trụ là: a3 2 A. . 2 a3 3 B. . 3 C. a 3 3 . Lời giải Chọn D 15 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 D. a 3 2 . CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Do tam giác ABC vuông cân tại B, độ dài cạnh huyền AC = 2a nên ta có : BA = BC = a 2 Góc tạo bởi mặt phẳng ( A ' BC ) và đáy ( ABC ) là góc A ' BA = 45o do đó: AA ' = AB = a 2 Vậy thể tích lăng trụ là: V = B.h = a 2.a 2 .a 2 = a 3 2. 2 Câu 27: Cho hình lăng trụ đứng ABC. ABC có đáy là ABC vuông tại A , biết AB = a , AC = 2a và AB = 3a . Thể tích của khối lăng trụ ABC. ABC bằng A. 2 2a 3 . 3 B. 5a 3 . 3 C. 5a 3 . D. 2 2a 3 . Lời giải Chọn D A' C' B' 3a 2a A C a B Diện tích đáy là SABC = 1 1 AB. AC = .a.2a = a 2 . 2 2 Tam giác ABA vuông tại A nên có AA = AB 2 − AB 2 = ( 3a ) 2 − a 2 = 2a 2 . Thể tích cần tính là V = S ABC . AA = a 2 .2a 2 = 2 2a 3 . Câu 28: Cho khối hộp chữ nhật ABCD. A ' B ' C ' D ' có đáy là hình vuông, AC = 2 2a , góc giữa hai mặt phẳng ( C ' BD ) và ( ABCD ) bằng 450 . Thể tích của khối hộp chữ nhật đã cho bằng: A. 4 2a 3 . B. 4 2 3 a . 3 C. 32a 3 . D. 32 3 a . 3 Lời giải Chọn A TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 16 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia D' C' B' A' C D O B A Gọi O là tâm của hình vuông ABCD . Dễ thấy AC ⊥ BD tại O và BD ⊥ CC ' Suy ra BD ⊥ ( ACC ' A ') BD ⊥ OC ' . Suy ra ( C ' BD ) , ( ABCD ) = ( OC ', OC ) = 450 . 2 AC AC = a 2 . Vậy, VABCD. A ' B 'C ' D ' = CC '. Suy ra CC ' = OC = = a 2.4a 2 = 4 2a3 . 2 2 Câu 29: Cho lăng trụ đứng ABC. ABC . Biết rằng góc giữa hai mặt phẳng ( ABC ) và ( ABC ) là 30 , tam giác ABC đều và có diện tích bằng A. 2 3 3 . Thể tích khối lăng trụ ABC. ABC bằng B. 6. C. 3 3 . 4 D. 3 . 4 Lời giải Chọn C 3 = 3 x=2. 4 Gọi M là trung điểm của BC suy ra BC ⊥ AM (Do tam giác BC ⊥ AM BC ⊥ AM . Khi đó ta có: BC ⊥ AA Đặt BC = x S Vậy ABC = x2 ( ( ABC ) ; ( ABC ) ) = ( AM ; AM ) = AMA = 30 Áp dụng CT: S = S .cos S ABC ABC đều). 1 3 . AA = AM .sin 30 = 3. = 2 2 3 = S ABC .cos 30o = . 2 Suy ra thể tích của lăng trụ là: VABC . ABC = AA.S o ABC = 3 3 3 3 . . = 2 2 4 Câu 30: Cho lăng trụ đứng ABC. ABC . Biết rằng góc giữa hai mặt phẳng ( ABC ) và ( ABC ) là 30 , 17 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN tam giác ABC đều và diện tích bằng 3 . Thể tích khối lăng trụ ABC. ABC bằng B. 6 . A. 2 3 . C. 3 3 . 4 D. 3 . 4 Lời giải Chọn C Trong ( ABC ) vẽ AH ⊥ BC tại H . Dễ thấy BC ⊥ ( AAH ) BC ⊥ AH nên ( ( ABC ) , ( ABC ) ) = ( AH , AH ) = AHA = 30 . Tam giác ABC đều có AH là đường cao nên đồng thời là đường trung tuyến. AA AA = AA. 3 và AH = = 2 AA . Ta có AH = tan 30 sin 30 Diện tích S ABC = BC 2 Mà AH = 3 3 BC 2 = 3 BC 2 = 4 BC = 2 . 4 4 BC 3 3 3 = 3 AA = ; AH = . 2 2 2 3 1 3 3 3 1 Thể tích khối lăng trụ VABC . ABC = AA.S ABC = AA. . AH .BC = . . . .2 = 4 2 2 2 2 Câu 31: Cho lăng trụ đứng ABC. ABC có đáy là tam giác ABC vuông tại A , AB = a, AC = 2a . Góc giữa hai mặt phẳng ( ABC ) và ( ABC ) bằng 60 . Thể tích V của khối lăng trụ ABC. ABC theo a . A. V = 2 15 3 a . 5 B. V = 2 15 3 a . 15 C. V = 2 15 3 a . 45 D. V = 6 15 3 a . 45 Lời giải Chọn A TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 18 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Gọi H và K lần lượt là hình chiếu vuông góc của A trên BC và mp ( ABC ) . Khi đó: ( ABC ) , ( ABC ) = AHK = 60 . Theo giả thiết ta tính được AH = Ta có: AK = AH .sin 60 = 2 5 a. 5 15 S AB. AC a và S ABC = ABC = = 2a 2 cos60 2cos60 5 1 2 15 3 2 15 3 VA. ABC = . AK .S ABC = a VABC. ABC = a 3 15 5 Câu 32: Cho hình hộp ABCD. ABC D có đáy ABCD là hình thoi có cạnh bằng a và góc ABC = 600 . 2a Cạnh bên AA = ; A cách đều các đỉnh A, B, C . Tính theo a thể tích của khối hộp 3 ABCD. ABC D . A. a3 3 . 2 B. a3 3 . 6 D. 8a 3 3 . C. 16a 3 3 . Lời giải Chọn A Ta có ABCD là hình thoi và ABC = 600 , suy ra ABC đều cạnh a . a2 3 a2 3 = . 4 2 Gọi G là trọng tâm ABC , vẽ trục Gx vuông góc mp ( ABC ) . Vì A cách đều các đỉnh A, B, C Diện tích hình thoi ABCD là: S ABCD = 2SABC = 2. suy ra A Gx AG ⊥ ( ABC ) . Xét ABC đều cạnh a , có AM là đường trung tuyến: AG = 2 2 a 3 a 3 AM = . = . 3 3 2 3 Ta có: AG ⊥ ( ABC ) AG ⊥ AG ( ABC ) . 2 2a a 3 Xét AAG vuông tại G , ta có: AG = AA − AG = = a. − 3 3 2 2 2 a2 3 a3 3 .a = . Thể tích của khối hộp ABCD. ABC D là V = S ABCD . AG = 2 2 Câu 33: Cho hình lăng trụ đứng ABC. ABC có đáy là tam giác vuông cân đỉnh A , mặt bên là BCC B hình vuông, khoảng cách giữa AB và CC bằng a . Thể tích khối lăng trụ ABC. ABC là 19 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN A. 3 2a . B. 2a 3 . 3 3 C. a . D. 2a 3 . 2 Lời giải Chọn D Theo giả thiết, ta có: d ( CC ; AB ) = d ( CC , ( ABBA ) ) = d ( C , ( ABBA ) ) = CA = a . 1 2 Do đó, thể tích khối lăng trụ ABC. ABC là V = CC .SABC = a 2. .a 2 = 2a 3 . 2 Câu 34: Cho hình hộp đứng ABCD. ABC D có đáy là hình thoi, góc BAD = 60 đồng thời AA = a . Gọi G là trọng tâm tam giác BCD . Biết rằng khoảng cách từ G đến mặt phẳng ( ABD ) bằng a 21 . Tính thể tích khối hộp ABCD. ABC D theo a . 21 a 2 A. . 6 a 2 C. . 2 a 3 B. . 6 a 3 D. . 2 Lời giải Chọn D Gọi O là giao điểm của AC và BD . Ta có AG ( ABD ) = O nên d ( G, ( ABD ) ) = GO 1 d ( A, ( ABD ) ) = d ( A, ( ABD ) ) . AO 3 Dễ thấy BD ⊥ ( AAO ) , trong ( AAO ) vẽ AH ⊥ AO tại H . AH ⊥ BD AH ⊥ ( ABD ) d ( A, ( ABD ) ) = AH . Khi đó AH ⊥ AO Gọi x là cạnh hình thoi ABCD , ta có BAD = 60 nên ABD đều. TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 20 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Suy ra AO = 1 1 1 7 4 1 x 3 = + 2 = 2 + 2 x = a. , khi đó 2 2 2 AH AO AA 3a 3x a 2 a2 3 a 3 Thể tích khối hộp ABCD. ABC D là VABCD. ABCD = AA.S ABCD = a. 2. . = 4 2 Câu 35: Cho khối lăng trụ đứng ABC. A ' B ' C ' có đáy ABC là tam giác vuông cân tại A và BC = 2a . Góc giữa đường thẳng A ' B với ( ABC ) bằng 30o . Tính thể tích của khối lăng trụ đã cho? A. 6a 3 . 6 B. 6a 3 . 6a 3 . 9 C. D. 6a 3 3 Lời giải Chọn D Đáy ABC là tam giác vuông cân tại A và BC = 2a . Nên AB = AC = a 2 S ABC = a 2 . Góc giữa đường thẳng A ' B với ( ABC ) bằng 30o . Xét tam giác vuông A ' AB có a 6 a3 6 Vậy . A ' A = AB tan 30 = . VABC . A ' B 'C ' = A ' A.S ABC = 3 3 o Câu 36: Cho khối lăng trụ đứng ABC. ABC có đáy ABC là tam giác vuông cân tại A, AB = a . Biết khoảng cách từ A đến mặt phẳng ( ABC ) bằng 3 a . Tính thể tích của khối lăng trụ 3 ABC. ABC . A. a3 3 . 3 B. a3 . 2 C. Lời giải Gọi M là trung điểm của BC . Suy ra AM Khi đó BC BC . A AM . 21 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 a3 2 . 3 D. a3 3 . 9 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Trong A BC kẻ AK A M với K AM. Khi đó AK ⊥ ( ABC ) d ( A, ( ABC ) ) = AK = a 3 . 3 a 2 a 3 ; AK = . 3 2 1 1 1 1 1 1 1 9 4 1 = + = − = 2 − 2 = 2 AA = a . Ta có 2 2 2 2 2 2 2 AK AA AM AA AK AM AA 3a 2a a 2 3 a a Vậy thể tích của khối lăng trụ ABC. ABC là V = AA.SABC = a. = (đvtt). 2 2 A AM vuông tại A ta có AM Trong BC 2 Câu 37: Cho hình hộp đứng ABCD. ABC D có đáy là hình vuông cạnh a , góc giữa mặt phẳng ( DAB ) và mặt phẳng ( ABBA ) bằng 30 . Thể tích khối hộp ABCD. ABC D bằng A. a3 3 . 18 B. a 3 3 . C. a3 3 . 3 D. a3 3 . 9 Lời giải Chọn B ( ABBA ) ( DAB ) = AB Ta có nên góc giữa mặt phẳng ( DAB ) và mặt phẳng ( ABBA ) là ( ADDA ) ⊥ AB AD góc giữa AD và AA hay AAD = 30 . Suy ra AA = =a 3. tan 30 Ta có S ABCD = a.a = a 2 . Vậy thể tích hình hộp là VABCD. ABC D = AA.S ABCD = a 2 .a 3 = a 3 3 . Câu 38: Cho khối hộp chữ nhật ABCD. ABC D có AB = 2a , BC = 3a . Góc giữa hai mặt phẳng ( ABCD ) 3 A. 12a . và ( ABCD ) bằng 45 . Thể tích khối hộp chữ nhật bằng B. 18 2a 3 . 3 C. 18a . Lời giải D. 6 13a 3 . Chọn C TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 22 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Ta có S ABCD = AB.BC = 2a.3a = 6a . 2 ( ABCD ) ( ABCD ) = CD Lại có BC ⊥ CD , suy ra BC ⊥ CD ( ( ABCD ) , ( ABCD ) ) = BCB = 45 . Tam giác BCB vuông tại B và BCB = 45 nên BCB vuông cân tại B BC = BB = 3a . Vậy VABCD. A ' B 'C ' D ' = S ABCD .BB = 6a 2 .3a = 18a 3 . Câu 39: Cho khối lăng trụ đứng ABC. ABC có đáy là tam giác đều. Mặt phẳng ( ABC ) tạo với đáy một góc 30 và tam giác ABC có diện tích bằng 32 . Thể tích của khối lăng trụ đã cho bằng A. 64 3 . B. 64 3 . 3 C. 128 . D. 128 . 3 Lời giải Chọn A Gọi là góc giữa mặt phẳng ( ABC ) và ( ABC ) . Gọi M là trung điểm của BC . Khi đó AM ⊥ BC và AA ⊥ BC . ( ABC ) ( ABC ) = BC Suy ra BC ⊥ ( AAM ) BC ⊥ AM . Ta có: AM ⊥ BC . AM ⊥ BC Suy ra góc = AMA = 30 . Ta có: cos 30 = Đặt BC = x 0 AM = Ta lại có: SABC = AM AM 3 2 = AM = AM . AM AM 2 3 2 x 3 x 3 . = x. và AM = 2 3 2 1 1 AM = 4 3 AM .BC 32 = x.x x = 8 AA = 4. 2 2 AM = 8 Suy ra VABC ABC = SABC . AA = 82. 3 .4 = 64 3 . 4 Câu 40: Cho khối lăng trụ đứng ABC. A ' B ' C ' có đáy là tam giác vuông tại A ; AC = b; ACB = 60 . Đường thẳng BC ' tạo với mặt phẳng ( AA ' C ' C ) một góc 30 . Tính thể tích của khối lăng trụ đã cho theo b . A. b3 6 . 3 B. 2b3 6 . 23 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 C. b3 . 6 D. b3 6 . CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Lời giải Chọn D BA ⊥ AA ' BA ⊥ ( AA ' C ' C ) ( BC '; ( AA ' C ' C ) ) = BC ' A = 30 . BA ⊥ AC AC Xét tam giác ABC ta có: AB = AC tan 60 = b 3 ; BC = = 2b . cos 60 AB Xét tam giác BAC ' ta có: BC ' = = 2b 3 . sin 30 Ta có: Xét tam giác vuông BB ' C ta có: BB ' = BC '2 − B ' C '2 = 12b 2 − 4b 2 = 2b 2 . Vậy thể tích của khối lăng trụ đã cho là: 1 VABC . A ' B 'C ' = S ABC BB ' = b b 3 2b 2 = b3 6 . 2 Câu 41: Cho khối hộp đứng ABCD. ABC D có đáy là hình thoi cạnh đáy bằng 2 cm , góc BAD = 30 , góc giữa AC và mặt phẳng đáy bằng 45 . Thể tích khối hôp đã cho bằng A. 4 2 − 3 . B. 2 2 + 3 . C. 2 2 − 3 . D. 4 2 + 3 . Lời giải Chọn D Ta có: BAD = 30 ABC = 150 . Xét tam giác ABC , áp dụng định lý cosin ta có: ( ) AC 2 = AB 2 + BC 2 − 2. AB.BC.Cos ABC = 4 + 4 + 2.2.2. 3 = 8 + 4 3 = 4(2 + 3) . 2 AC = 2 2 + 3 ( cm ) . Vì AA ⊥ ( ABCD ) AA ⊥ AC (1) . TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 24 Phan Nhật Linh Vì ( AC , ( ABCD ) ) = ( AC , AC ) = ACA = 45 ( 2 ) . Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Từ (1) và ( 2 ) suy ra AAC vuông cân tại A AA = AC = 2 2 + 3 ( cm ) . VABCD. ABC D = S ABCD . AA = 2.S ABD . AA 1 1 1 = 2. . AB. AD.sin 30. AA = 2. .2.2. .2 2 + 3 = 4 2 + 3 ( cm3 ) . 2 2 2 Câu 42: Cho khối hộp chữ nhật ABCD. ABC D có đáy là hình vuông. Gọi M là trung điểm của BB , góc giữa hai mặt phẳng ( MAC ) và ( ABC D ) bằng 300 . Thể tích của khối hộp chữ nhật bằng 32a3 3 . Tính độ dài cạnh hình vuông. 3 A. 3a . B. 2 3a . C. 2a . Lời giải D. 2 2a . Chọn D Ta có: ( ABCD ) / / ( ABC D ) → ( ( MAC ) ; ( ABC D ) ) = ( ( MAC ) ; ( ABCD ) ) = 300 . ABCD là hình vuông → AC ⊥ BD tại O . AC ⊥ BO AC ⊥ ( MBO ) AC ⊥ MO . Ta có: AC ⊥ MB ( MAC ) ( ABCD ) = AC Ta có: MO ( MAC ) , MO ⊥ AC ( ( MAC ) ; ( ABCD ) ) = ( MO, BO ) = MOB = 300 . BO ( ABCD ) , BO ⊥ AC Đặt độ dài cạnh hình vuông là x ( x 0 ) . Ta có: OB = BD x 2 x 2 x 6 x 6 . = MB = OB.tan MOB = .tan 300 = BB = 2 2 2 6 3 Ta có: V = BB.S ABCD = x 6 2 32a3 3 .x = x = 2 2a . 3 3 Câu 43: Cho lăng trụ đứng ABCD. ABC D có đáy là hình chữ nhật, CD = a, CB = 2a , góc giữa hai mặt phẳng ( C ' BD ) và ( ABCD ) bằng 60 . Thể tích của khối hộp chữ nhật đã cho bằng A. 2a 3 . B. 2 2a 3 . C. 3 2a 3 . Lời giải Chọn A 25 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 D. 3a 3 . CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Ta có S ABCD = CB.CD = 2a 2 . Kẻ CH ⊥ BD (1) kết hợp với C ' C ⊥ BD suy ra DB ⊥ CH (2) Từ (1),(2) suy ra ((C ' BD);( ABCD)) = (C ' H ; CH ) = C ' HC C ' HC = 600 . Xét tam giác CBD , ta có 1 1 1 1 1 3 2 = + = 2 + 2 = 2 CH = a. 2 2 2 CH CB CD 2a a 2a 3 Xét tam giác C ' CH , ta có tan C ' HC = CC ' 2 CC ' = tan 600.CH = 3. a = 2a . CH 3 Nên suy ra VABCD. A ' B 'C ' D ' = C ' C.S ABCD = 2a. 2a 2 = 2a 3 . Câu 44: Cho lăng trụ tam giác đều ABC. ABC có AA = 2 , góc giữa đường thẳng AB và mặt phẳng ( AAC C ) bằng 45 . Tính thể tích V của lăng trụ ABC. ABC . A. V = 2 3 . B. V = 4 3 . C. V = 3 2 . Lời giải D. V = 7 2 . Chọn B Gọi độ dài cạnh tam giác đều ABC là x và I là trung điểm AC. Vì tam giác ABC đều nên BI ⊥ AC Mặt khác BI ⊥ AA nên BI ⊥ mp ( ACC A) ( AB, ( ACC A ) ) = ( AB, AI ) = BAI = 45 (do tam giác ABI vuông tại I nên BAI 90 ) Khi đó BAI vuông cân tại I, suy ra AI = IB = Ta có AI 2 − AI 2 = AA2 x 3 x , AI = 2 2 3x 2 x 2 − = 4 x = 2 2 4 4 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 26 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Diện tích tam giác ABC là: S ABC = 1 x2 3 AB. AC.sin 60o = =2 3 2 4 Thể tích lăng trụ ABC. ABC là: V = AA.S ABC = 4 3 . Câu 45: Cho hình hộp chữ nhật ABCD. A1 B1C1 D1 có AB = 2 , AD = 4 , cosin của góc giữa AC và DA1 4 . Tính thể tích khối hộp chữ nhật ABCD. A1 B1C1 D1 . 30 24 A. 16 2 . B. . C. 16 . 30 Lời giải Chọn A bằng Vì A ' C ' //AC nên góc giữa AC và DA1 là DA1C1 cos DA1C1 = D. 32 2 . 4 30 Đặt x = AA , ta có: AC = 2 5 , DC1 = x 2 + 4 , A1 D = x 2 + 16 . Áp dụng định lí cosin cho tam giác A1 DC1 ta có: DC12 = A1 D 2 + A1C12 − 2. A1D. A1C1.cos DA1C1 . x 2 + 4 = x 2 + 16 + 20 − 2 x 2 + 16.2 5. 16. (x 2 + 16 ) 6 = 32 (x 2 4 30 + 16 ) = 2 6 x 2 + 16 = 24 x 2 = 8 x = 2 2 . Thể tích khối hộp chữ nhật ABCD. A1 B1C1 D1 : V = AB. AD. AA = 2.4.2 2 = 16 2 Câu 46: Cho hình lăng trụ đứng ABC. ABC có đáy ABC là tam giác đều cạnh a . Khoảng cách từ tâm a O của tam giác ABC đến mặt phẳng ( ABC ) bằng . Thể tích khối lăng trụ bằng 6 A. 3a 3 2 . 4 B. 3a 3 2 . 8 C. Lời giải Chọn D 27 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 3a 3 2 . 28 D. 3a 3 2 16 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Gọi M là trung điểm của BC và H là hình chiếu của A trên A ' M . BC ⊥ AM Ta có BC ⊥ ( AAM ) BC ⊥ AH (1) BC ⊥ AA Mà AH ⊥ AM ( 2 ) Từ (1) và (2) d ( A, ( ABC ) ) = AH . Ta có d ( O, ( ABC ) ) d ( A, ( ABC ) ) = MO 1 = (do tính chất trọng tâm). MA 3 d ( A, ( ABC ) ) = 3d ( O, ( ABC ) ) = Xét tam giác vuông A ' AM : a a AH = . 2 2 1 4 4 a 3 1 1 1 . = 2 − 2 AA = = + 2 2 2 2 AH AA AM AA a 3a 2 2 Suy ra thể tích lăng trụ ABC. A ' BC là: V = AA.SABC = a 3 a 2 3 3 2a 3 . = . 16 2 2 4 Câu 47: Cho khối hộp chữ nhật ABCD. ABC D có đáy là hình vuông cạnh a . Khoảng cách từ A đến mặt phẳng ( ABCD ) bằng A. V = 2a 3 . . 2a 5 . Tính thể tích V của khối hộp chữ nhật đã cho. 5 B. V = 2a 3 .. 3 C. V = a3 3 . 2 D. V = 2a 3 3 . Lời giải Chọn A Chọn A TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 28 Phan Nhật Linh Kẻ AH ⊥ AD tại H . Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia CD ⊥ AD Ta có CD ⊥ ( ADDA ) CD ⊥ AH CD ⊥ DD AH ⊥ CD AH ⊥ ( ABCD ) tại H . Ta có AH ⊥ A D Vậy khoảng cách từ A đến mặt phẳng ( ABCD ) là AH . Tam giác AAD vuông tại A có AH là đường cao. 1 1 1 1 1 1 5 1 1 Suy ra = + = − = 2− 2 = 2 2 2 2 2 2 2 AH AA AD AA AH AD 4a a 4a Vậy AA = 2a . Suy ra V = AA.S ABCD = 2a.a 2 = 2a 3 . . Câu 48: Cho lăng trụ đứng ABC. ABC có AC = a 7, ABC = 30 , AB = AA . Gọi M là trung điểm của BB , khoảng cách giữa hai đường thẳng AM và CC bằng a 3 . Thể tích của khối lăng trụ đứng ABC. ABC là 5 3 3 A. a . 3 25a 3 B. . 2 C. 25 3a 3 . 6 D. 5 3 3 a 6 Lời giải Chọn C Gọi H là hình chiếu vuông góc của C trên AB . Có ABC. ABC là hình lăng trụ đứng nên CH ⊥ ( ABBA ) d ( C , ( ABBA ) ) = CH CC / / BB CC / / ( ABBA ) nên d ( CC , AM ) = d ( CC , ( ABBA ) ) = d ( C , ( ABBA ) ) = CH Tam giác ACH vuông tại H nên AH = AC 2 − HC 2 = 2a Mặt khác, BH = HC.cot 300 = 3a AB = AA = 5a SABC = 1 5 3a 2 . AB.CH = 2 2 Vậy VABC . ABC = 1 25 3 3 AA.S ABC = a (đvtt). 3 6 Câu 49: Cho hình hộp đứng ABCD. ABC D có cạnh AA = 2 , đáy ABCD là hình thoi với ABC là tam giác đều cạnh bằng 4. Gọi M , N , P lần lượt là trung điểm của BC , C D, DD và Q thuộc cạnh BC sao cho QC = 3QB . Tính thể tích tứ diện MNPQ . 29 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN A. 3 3 . B. 3 3 . 2 C. 3 . 4 3 . 2 D. Lời giải Chọn D Gọi I = NP CC ; K = IQ BC . Do N , P lần lượt là trung điểm của C D, DD nên N là 1 1 trung điểm của IP và IC = DP = CC . Suy ra: VMNPQ = VMNIQ = SIMQ .d ( N , ( IMQ ) ) (1) . 2 3 A B C A M ⊥ B C Theo giả thiết đều nên , mà A M ⊥ B B ( do ABCD. ABC D là hình hộp đứng). Suy ra: AM ⊥ ( BBC C ) . 1 1 1 Do đó: d ( N , ( IMQ ) ) = d ( D, ( IMQ ) ) = d ( A, ( BCC B ) ) = AM = 3 . 2 2 2 IK IC KC 1 IQ 3 1 1 = = = = ; KC = QC = BC = 1 . Ta có: IQ IC QC 3 KQ 2 3 4 Suy ra: SIMQ = IQ 3 3 3 3 3 SKMQ = SKMQ = MK .BB = . ( MC − KC ) BB = . ( 2 − 1) .2 = . KQ 2 4 4 4 2 1 3 3 Vậy từ (1) ta có: VMNPQ = . . 3 = . 3 2 2 Câu 50: Cho lăng trụ đứng ABC. ABC có đáy là tam giác ABC là tam giác vuông cân tại A , cạnh BC = a . Gọi M là trung điểm của cạnh AA , biết hai mặt phẳng ( MBC ) và ( MBC ) vuông góc với nhau, thể tích khối lăng trụ ABC. ABC bằng A. a3 2 . 8 B. a3 . 4 C. a3 2 . 24 D. a3 . 8 Lời giải Chọn B TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 30 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Đặt AA = h . M ( MBC ) ( MBC ) Ta có: BC ( MBC ) ; BC ( MBC ) ( MBC ) ( MBC ) = , với qua M và BC / / BC / / BC / / BC . Gọi I , J lần lượt là trung điểm của BC và BC , khi đó MI ⊥ BC , MJ ⊥ BC (vì các tam giác MBC và MBC cân tại M ), hay MI ⊥ , MJ ⊥ . ( MBC ) ( MBC ) = Ta có: MI ( MBC ) , MI ⊥ ( ( MBC );( MBC ) ) = ( MI ; MJ ) = 90 . MJ ( MBC ) , MJ ⊥ Ta có : AB = AC = h2 a 2 a a + . ; AI = ; MI = MJ = MA2 + AI 2 = 4 4 2 2 Xét tam giác MIJ vuông cân tại M có: IJ 2 = 2MI 2 h 2 = Thể tích khối lăng trụ ABC. ABC là : 1 1 a a a3 VABC . ABC = S ABC . AA = . AB. AC. AA = . . .a = . 2 2 2 2 4 31 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 h2 a 2 + h=a. 2 2 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Dạng 8: Thể tích khối đa diện đều B Câu 1: VÍ DỤ MINH HỌA Cho hình lăng trụ tam giác đều ABC. ABC có AB = a, góc giữa đường thẳng AC và mặt phẳng ( ABC ) bằng 45. Thể tích khối lăng trụ ABC. ABC bằng a3 3 A. . 12 a3 3 B. . 4 a3 3 C. . 2 Lời giải a3 3 D. . 6 Chọn B Ta có lăng trụ ABC. ABC đều nên AA ⊥ ( ABC ) ( AC , ( ABC ) ) = CAC = 45 . CC = AC = a. Lại có tam giác ABC đều cạnh a nên SABC Vậy VABC . ABC Câu 2: = S ABC .CC = a2 3 = . 4 a3 3 . 4 Cho lăng trụ đều ABC. ABC có cạnh đáy bằng a , AC tạo với mặt phẳng ( ABC ) góc 60 . Tính thể tích của khối lăng trụ ABC. ABC theo a . A. 3a 3 . 4 3a 3 B. . 12 a3 C. . 4 Lời giải 3a3 D. . 4 Chọn D Vì AA ⊥ ( ABC ) tại A nên AC là hình chiếu của AC trên ( ABC ) . Suy ra ( AC , ( ABC ) ) = ( AC , AC ) = ACA = 60 AA = AC.tan 60 = a 3 . 3 3a3 . = 4 4 1 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 Do đó VABC . ABC = AA. SABC = a 3. a 2 . CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Câu 3: Cho hình lăng trụ tam giác đều ABC. A ' B ' C ' có diện tích xung quanh bằng tổng diện tích hai đáy và bằng 18 3 . Thể tích khối lăng trụ ABC. A ' B ' C ' tính theo đơn vị thể tích bằng A. 18 3 . B. 27 . C. 36 3 . Lời giải D. 64 . Chọn B Ta có S xq = 3ax, S2ñ = 2 Mà S2 ñ = 18 3 do đó x2 3 x2 3 = . 4 2 x2 3 = 18 3 x 2 = 36 x = 6. 2 Khi đó: S xq = 3ax = 3a.6 = 18a mà S xq = 18 3 18a =18 3 a = 3. Vậy: V = Sñ .h = Câu 4: 62 3 . 3 = 27. 4 Cho lăng trụ đứng ABC. ABC có đáy là tam giác đều cạnh a . Mặt phẳng ( ABC ) tạo với mặt phẳng ( ABC ) một góc 60 . Thể tích khối lăng trụ ABC. ABC bằng A. a3 3 . 2 B. 3a3 3 . 4 C. a3 3 . 8 D. 3a3 3 . 8 Lời giải Chọn D Gọi H , H lần lượt là trung điểm của BC , BC . Do lăng trụ đứng ABC. ABC có đáy là tam giác đều cạnh a nên AH = SABC = a2 3 . Ta có: 4 a 3 và 2 ( ( ABC) , ( ABC ) ) = ( AH , AH ) = H AH = 60 . Xét tam giác H HA vuông tại H có tan 60 = H H a 3 3 H H = AH .tan 60 = . 3= a AH 2 2 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 2 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia 3 mà AA = H H nên AA = a . 2 Câu 5: 3 a2 3 3 3 3 Vậy VABC . ABC =AA.SABC = a. = a . 2 4 8 Lăng trụ tam giác đều có độ dài tất cả các cạnh bằng 3 . Thể tích khối lăng trụ đã cho bằng A. 27 3 . 4 B. 9 3 . 8 C. 9 3 . 2 D. 27 3 . 12 Lời giải Chọn A Lăng trụ tam giác đều là lăng trụ đứng có đáy là tam giác đều. 32 3 27 3 (đvtt). .3 = 4 4 Cho lăng trụ tứ giác đều ABCD. A ' B ' C ' D ' có cạnh đáy bằng a , góc giữa A ' B và mặt phẳng Vậy thể tích khối lăng trụ đã cho là V = SABC . AA = Câu 6: A ' ACC ' bằng 300 . Tính thể tích khối lăng trụ đã cho. A. V = a 3 . B. V = a3 3 . C. V = a 3 2 . Lời giải Chọn A OB ⊥ AC OB ⊥ ( A ' ACC ') Gọi O = AC BD . Vì OB ⊥ AA ' Nên: ( A ' B, ( ACC ' A ' ) ) = BA ' O BA ' O = 300 Ta có: A ' O = OB a 6 AA ' = A ' O 2 − AO 2 = a = 0 2 tan 30 Vậy V = a 3 3 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 D. V = 2a 3 . CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Câu 7: Cho lăng trụ tam giác đều ABC. A ' B ' C ' có cạnh đáy bằng a . Mặt phẳng ( A ' BC ) hợp với mặt phẳng đáy một góc 450 . Tính thể tích khối lăng trụ ABC. A ' B ' C ' . A. 3a3 8 B. a3 3 8 C. a3 3 4 D. a3 8 Lời giải Chọn A Vì đáy ABC là tam giác đều cạnh a nên diện tích bằng Gọi M trung điểm BC , ta có ( ( A ' BC ) , ( ABC ) ) = ( A ' M , AM ) = A ' MA = 450 . Xét A ' AM ta có AA ' = AM = a 3 . 2 Thể tích lăng trụ ABC. A ' B ' C ' là VABC . A ' B ' C ' = AA '.S ABC Câu 8: a2 3 . 4 3a3 = 8 Cho hình lăng trụ đều ABC A BC . Biết khoảng cách từ điểm C đến mặt phẳng ( ) ( ) a, góc giữa hai mặt phẳng ABC và BCCB bằng với cos = 1 2 3 ( ABC ) bằng . Tính thể tích khối lăng trụ ABC A BC . A. V = 3a3 2 . 4 B. V = 3a3 2 . 8 C. V = a3 2 . 2 D. V = 3a3 2 . 2 Lời giải Chọn D TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 4 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia x 3 , với M là trung điểm của AB . 2 Kẻ CH ⊥ C M CH ⊥ ( C AB ) CH = d ( C , ( C ' AB ) ) = a Gọi AB = x CM = 1 1 1 1 4 3 x 2 − 4a 2 3a 2 x 2 = − = − = CC ' = CC '2 CH 2 CM 2 a 2 3x 2 3a 2 x 2 3 x 2 − 4a 2 Gọi I là trung điểm của BC AI ⊥ ( BBC C ) Ta có ( C ' AB ) ( BB ' C ' C ) = C ' B IK ⊥ C B Kẻ IK ⊥ C ' B ( ( C AB ) , ( BBC C ) ) = AKI = IA ⊥ C B 1 AI cos = tan = 11 = 11 IK 2 3 3a 2 x 2 IK BI CC '.BI 3a 2 x 2 x 3a 2 x 2 2 = IK = = . : +x = CC ' BC ' BC ' 3 x 2 − 4a 2 2 3 x 2 − 4a 2 4 3x 2 − a 2 ( ) 3x 2 3a 2 x 2 11a 2 AI AI 2 = 11. 1 = = 11 2 = 11 4 IK 3x 2 − a 2 IK 4 3x 2 − a 2 ( ) 3 x 2 − a 2 = 11a 2 3 x 2 = 12a 2 x = 2a Câu 9: 2 2a ) . 3 ( S ABC = = 3a 2 3 2a 3 4 2 a 6 . V = 3 a . = 2 2 2 2 2 2 3a x 3a .4a a 6 h = CC = 3 x 2 − 4a 2 = 3.4a 2 − 4a 2 = 2 Cho hình lăng trụ tam giác đều ABC. ABC có cạnh đáy bằng a . Đường thẳng BC tạo với mặt phẳng ( ACC A ) góc thỏa mãn cot = 2 . Thể tích khối lăng trụ ABC. ABC bằng A. 33 3 a . 8 B. 4 11 3 a . 3 C. 11 3 a . 8 D. 2 33 3 a . 3 Lời giải Chọn A Kẻ BH ⊥ AC với H AC . Khi đó BH ⊥ ( ACC A ) và H là trung điểm AC . Khi đó góc giữa đường thẳng BC với mặt phẳng ( ACC A ) là góc giữa đường thẳng BC với đường thẳng HC hay HC B = . 5 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Trong BHC vuông tại H với BH = a 3 khi đó ta có 2 HC = 2 HC = 2.BH = a 3 . BH a Trong CHC vuông tại C với CH = khi đó ta có 2 cot HC B = 2 a 2 a 11 . = 4 2 Vậy thể tích khối lăng trụ ABC. ABC là CC = HC 2 − CH 2 = 3a 2 − a 11 a 2 3 a3 33 (đvtt). . = 2 4 8 Câu 10: Cho hình lăng trụ tam giác đều ABC. ABC có AB = 2a, đường thẳng AB tạo với mặt phẳng V = CC .SABC = ( BCCB) một góc 30. Tính thể tích V A. V = a3 6 . B. V = a3 6 . 3 của khối lăng trụ đã cho. C. V = 2a3 6 . D. V = a3 6 . 2 Lời giải Chọn C Gọi M là trung điểm BC. Vì ABC đều nên AM ⊥ BC. Mà AM ⊥ BB (do ABC. ABC là hình lăng trụ tam giác đều) Suy ra AM ⊥ ( BBC C ) . Khi đó BM là hình chiếu của AB lên ( BBC C ) . Suy ra ( AB, ( BBC C ) ) = ( AB, BM ) = ABM = 30. Vì ABC đều nên AM = AB 3 = a 3. 2 ABM vuông tại M có sin ABM = ABB vuông tại B có BB = AM AM a 3 AB = = = 2a 3. 1 AB sin 30 2 AB2 − AB 2 = 2a 2. Thể tích của khối lăng trụ đã cho là V = BB.S ABC = 2a 2 2a ) ( 2. 4 3 = 2a3 6 (đvtt). TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 6 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia C Câu 1: BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Thể tích V khối lập phương cạnh 3a là A. V = 81a 3 . B. V = 9a 3 . C. V = a 3 . Lời giải D. V = 27 a 3 . Chọn D Thể tích V khối lập phương cạnh 3a là V = ( 3a ) = 27a 3 . 3 Câu 2: Cho khối lăng trụ đứng ABC. ABC có tam giác ABC đều cạnh thể tích V của khối lăng trụ ABC. ABC . 3a3 A. V = . 4 B. 3a3 C. V = . 2 V = 2 3a . 3 a và độ dài cạnh bên 2a . Tính D. V = 3a 3 . Lời giải Chọn C Thể tích khối lăng trụ là V = SABC . AA = Câu 3: a2 3 3a3 .2a = . 4 2 Cho lăng trụ đều ABC. A ' B ' C ' có cạnh đáy bằng 2a , độ dài cạnh bên bằng a 3 . Thể tích V của khối lăng trụ bằng A. V = 3a 3 . 4 B. V = a3 . 4 C. V = a 3 . D. V = 3a 3 . Lời giải Chọn A Theo tính chất lăng trụ tam giác đều, đáy là tam giác đều ABC và cạnh bên vuông góc với đáy. Do đó áp dụng công thức V = SABC .h = ( 2a ) . 2 Câu 4: 3 3a 3 .a 3 = . 4 4 Thể tích khối lập phương có cạnh bằng 2 bằng 8 A. . B. 4 . C. 6 . 3 Lời giải Chọn D D. 8 . Ta có V = 23 = 8 . Thể tích khối lập phương cạnh 2a bằng A. 32a 3 . B. 16a 3 . C. 64a 3 . 7 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 Câu 5: D. 8a 3 . CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Lời giải Chọn D Thể tích khối lập phương cạnh 2a bằng ( 2a ) = 8a 3 . 3 Câu 6: Cho khối lập phương có thể tích bằng 64. Cạnh của khối lập phương đã cho bằng A. 4 2. B. 4. C. 32. Lời giải D. 8. Chọn B Gọi cạnh của khối lập phương là a. Ta có V = a 3 = 64 a = 4. Vậy cạnh của khối lập phương đã cho bằng 4. Câu 7: Thể tích của một khối lập phương có cạnh bằng 1m là A. V = 3m. B. V = 1m3 . 1 C. V = m3 . 3 Lời giải D. V = 1m 2 Chọn B Thể tích khối lập phường có cạnh bằng 1m là: V = 13 = 1m3 Câu 8: Cho khối lăng trụ tứ giác đều có cạnh đáy bằng a , chiều cao bằng 2a . Thể tích khối lăng trụ đã cho bằng 4 2 A. 4a 3 . B. a 3 . C. a 3 . D. 2a 3 . 3 3 Lời giải Chọn D Ta có: V = B.h = a 2 .2a = 2a 3 . Câu 9: Thể tích của khối lập phương cạnh 4a bằng A. 16a 3 . B. 64a 3 . C. 4a 3 . Lời giải D. a 3 . Chọn B Thể tích của khối lập phương cạnh 4a là V = ( 4a ) = 64a 3 . 3 Câu 10: Thể tích khối lập phương có cạnh bằng 3 là A. 36 . B. 9 . C. 27 . Lời giải D. 81 . Chọn C Thể tích khối lập phương có cạnh bằng 3 là V = 33 = 27 . Chọn C Câu 11: Cho khối lăng trụ đứng có chiều cao bằng 3 và đáy là tam giác đều có độ dài cạnh bằng 2 . Tính thể tích khối lăng trụ đã cho A. 3 . B. 3 3 . C. 3 . Lời giải D. 6 . Chọn B Diện tích đáy bằng B = 22 3 = 3. 4 Thể tích của khối lăng trụ là V B.h 3 3 . Câu 12: Thể tích khối lập phương cạnh 3a bằng TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 8 Phan Nhật Linh A. 3a 3 . Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia C. a 3 . D. 9a 3 . Lời giải 3 B. 27a . Chọn B Thể tích khối lập phương V = ( 3a ) = 27a 3 . 3 Câu 13: Cho ( H ) là lăng trụ tam giác đều có tất cả các cạnh bằng nhau, thể tích của ( H ) bằng dài cạnh của khối lăng trụ ( H ) là A. 3 3. B. 3 3 . 4 C. 1 . D. 16 . 3 Lời giải Chọn C Gọi a là cạnh của hình lăng trụ. Diện tích tam giác ABC là S ABC = a2 3 . 4 Thể tích của khối lăng trụ là V = S ABC .AA = Theo bài ra ta có a3 3 . 4 a3 3 3 = a3 = 1 a = 1 . 4 4 Câu 14: Khối lập phương có cạnh bằng 2a thì có thể tích V là A. V = 4a 3 . B. V = a 3 . C. V = 8a 3 . D. V = Lời giải Chọn C Khối lập phương có cạnh bằng 2a thì có thể tích V = ( 2a ) = 8a 3 . 3 Câu 15: Thể tích của khối lập phương cạnh 2 bằng A. 6 . B. 8 . C. 2 . Lời giải D. 4 . Chọn B Thể tích của khối lập phương cạnh 2 là: V = 23 = 8 . Câu 16: Khối lập phương đơn vị có thể tích bằng 1 A. 3 . B. . 3 C. 1 . Lời giải 9 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 D. 12 . 8a 3 . 3 3 . Độ 4 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Chọn C Khối lập phương đơn vị có thể tích bằng 1 . Câu 17: Cho hình lăng trụ tứ giác đều có cạnh đáy bằng a 2 , cạnh bên bằng a 5 . Thể tích của khối lăng trụ đó bằng 2a 3 5 A. . 9 B. a 3 5. C. 2a 3 2a 3 5 D. . 3 5. Lời giải Chọn C Lăng trụ đã cho là lăng trụ tứ giác đều nên đáy là hình vuông cạnh bằng a 2 . Cạnh bên vuông góc với mặt đáy. ( Diện tích đáy của hình lăng trụ là B = a 2 ) 2 = 2a 2 . 2 3 Vậy thể tích của khối lăng trụ đã cho bằng V = B.h = 2a .a 5 = 2a 5. Câu 18: Cho lăng trụ tam giác đều có độ dài tất cả các cạnh bằng 3a . Thể tích khối lăng trụ đã cho bằng A. 9 3a 3 . 2 B. 9 3a 3 . 4 C. 27 3a 3 . 2 D. 27 3a 3 . 4 Lời giải Chọn D Diện tích đáy của hình lăng trụ là: B = ( 3a ) . 2 3 9a 2 3 . = 4 4 Chiều cao của hình lăng trụ là: h = 3a . Thể tích khối lăng trụ là: V = B.h = 9a 2 3 27a3 3 . .3a = 4 4 Câu 19: Cho khối lăng trụ đều ABC . A ' B ' C ' có cạnh đáy bằng a , cạnh bên bằng a 3 . Thể tích của khối lăng trụ bằng a3 A. . 3 B. a3 C. . 6 3a 3 . 4 3a 3 D. . 4 Lời giải Chọn D a2 3 Diện tích đáy S ABC = . 4 Khối lăng trụ đều ABC . A ' B ' C ' có chiều cao bằng AA ' . Thể tích khối lăng trụ là: VABC . A ' B ' C ' = SABC . AA ' = a2 3 3a3 .a 3 = . 4 4 Câu 20: Thể tích của khối lập phương cạnh 2a bằng A. a 3 . B. 8a 3 . C . Lời giải a 31 . 4 D. 2a 5 . 5 Chọn B TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 10 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Thể tích của khối lập phương: V = ( 2a ) = 8a 3 . 3 Câu 21: Thể tích của khối lập phương cạnh 3a bằng A. 3a 3 . B. a 3 . C. 27a 3 . Lời giải Chọn C D. 9a 3 . Thể tích của khối lập phương cạnh 3a là V = ( 3a ) = 27a 3 . 3 Câu 22: Thể tích của khối lăng trụ đều có cạnh đáy bằng 2a , cạnh bên bằng a là: A. 8a 3 . B. a 3 3 . C. a3 3 . 3 D. 2a 3 . Lời giải Chọn B Thể tích của khối lăng trụ là V = B.h . Ta có: ( 2a ) B= 2 4 3 = a2 3 , h = a . Vậy thể tích của khối lăng trụ là V = a 2 3.a = a 3 3. Câu 23: Cho lăng trụ tam giác đều ABC. ABC có cạnh đáy bằng a . Góc tạo bởi đường thẳng AB và mặt phẳng ( AAC ) bằng 300 . Thể tích khối lăng trụ bằng A. a3 6 . 4 B. a3 3 . 2 C. a3 6 . 12 D. a3 3 . 4 Lời giải Chọn A Gọi I là trung điểm của cạnh AC . Khi đó, BI ⊥ AC (do tam giác ABC đều). ( AA ' C ' C ) ⊥ ( ABC ) Lại có, ( AA ' C ' C ) ( ABC ) = AC BI ( ABC ) nên BI ⊥ ( AA ' C ' C ) BI ⊥ ( AA ' C ) . Do đó, góc tạo bởi đường thẳng A ' B và mặt phẳng ( AA ' C ) chính là góc BA ' I = 300 . a 3 BI BI A' B = = 2 0 =a 3. Xét tam giác A ' BI vuông tại I , ta có: sin BA ' I = A' B sin BA ' I sin 30 11 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN AA ' = A ' B 2 − AB 2 = a 2. Ta có: VABC . A ' B 'C ' = SABC . AA ' = a2 3 a3 6 .a 2 = . 4 4 Câu 24: Tính thể tích V của khối lập phương ABCD. ABC D biết AC = 2a 3 . A. V = a 3 . B. V = 24a 3 3 . D. V = 3 3a 3 . C. 8a 3 . Lời giải Chọn D Vì ABCD. ABC D là hình lập phương nên ta có ( 2a 3 AC 2 AC 2 = AC 2 + CC 2 = AB 2 + BC 2 + CC 2 = 3 AB 2 AB 2 = = 3 3 ) 2 = 4a 2 AB = 2a Vậy V = AB 3 = ( 2a ) = 8a 3 . 3 Câu 25: Cho hình lăng trụ tam giác đều ABC. ABC có AB = a , góc giữa đường thẳng AC và mặt phẳng ( ABC ) bằng 45 . Thể tích khối lăng trụ ABC. ABC bằng A. a3 3 . 4 B. a3 3 . 6 a3 3 . 12 C. D. a3 3 . 2 Lời giải Chọn A Ta có ( AC , ( ABC ) ) = ACA = 45 nên AAC vuông cân tại A suy ra AA = AC = a . Vậy thể tích khối lăng trụ ABC. ABC là V = Sh = a2 3 a3 3 .a = . 4 4 Câu 26: Cho lăng trụ tam giác đều có độ dài tất cả các cạnh bằng A. 9 . 4 B. 3 . 4 C. 9 . 12 3 . Thể tích khối lăng trụ đã cho bằng D. 3 . 8 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 12 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Lời giải Chọn A Ta có VLT = B.h . Theo bài ra thì: B = Suy ra VLT = ( ) 2 3 3 4 = 3 3 và h = 3 4 3 3 9 . 3= . 4 4 Câu 27: Cho một khối lập phương ABCD. ABC D có đường chéo AC = a 6 có thể tích là A. 2a 3 2 . B. a 3 . C. 6a 3 6 . Lời giải D. 4a 3 . Chọn A Đường chéo của hình lập phương là AC = a 6 nên khối lập phương có cạnh bằng a 2 . Do ( đó, khối lập phương có thể tích là a 2 ) 3 = 2a 3 2 . Câu 28: Thể tích của khối lăng trụ tam giác đều có tất cả các cạnh bằng a . A. V = a3 3 . 2 B. V = a3 3 . 4 C. V = a3 3 . 12 Lời giải Chọn B Gọi lăng trụ tam giác đều là ABC.DEF có các cạnh bằng a . Diện tích đáy là SDEF = a2 3 . 4 Thể tích khối lăng trụ là V = SDEF .CF = a3 3 . 4 13 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 D. V = a3 3 . 6 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Câu 29: Tính thể tích V của khối lập phương ABCD. ABC D , biết AC = a 3 3 6a 3 A. V = . 4 1 C. V = a 3 . 3 Lời giải B. V = a 3 . D. V = 3 3a 3 . Chọn B Gọi cạnh của hình lập phương là x , khi đó ta có: AC 2 = AA2 + AC 2 AC 2 = AA2 + AB 2 + BC 2 3a 2 = x 2 + x 2 + x 2 x = a . Vậy thể tích của hình lập phương là V = a 3 . Câu 30: Cho hình lập phương ABCD. ABC D có AC = 2a 3 . Tính thể tích hình lập phương ABCD. ABC D . 8 A. V = 8a 3 . B. V = 4a 3 . C. V = a 3 . D. V = a 3 . 3 Lời giải Chọn A Gọi cạnh hình lập phương có độ dài x . Xét tam giác ABC vuông tại B có AC = x 2 . Xét tam giác AAC vuông tại A AC = AA2 + AC 2 = x 3 có suy ra x 3 = 2a 3 x = 2a Vậy thể tích hình lập phương ABCD. ABC D là V = 8a 3 . Câu 31: Cho khối lăng trụ tam giác đều ABC . ABC có AB = a và AA ' = 2a. Thể tích của khối lăng trụ ABC . ABC bằng a3 3 A. . 2 a3 3 B. . 6 C. a 3 3. a3 3 D. . 12 Lời giải Chọn A TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 14 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Diện tích ABC đều cạnh AB = a là: SABC = a2 3 . 4 Thể tích của khối lăng trụ đều VABC . ABC = AA.SABC a 2 3 a3 3 = 2a. = . 4 2 Câu 32: Cho khối lăng trụ tam giác đều ABC. ABC , biết AB = a , AB = a 7 . Thể tích V của khối lăng trụ là A. V = 3a3 2 . 4 B. V = a3 3 . 4 C. V = 3a3 3 . 4 D. V = a3 3 . 3 Lời giải Chọn A Ta có AA = ( AB) − ( AB) 2 Diện tích đáy ABC là S ABC = 2 = (a 7 ) 2 − a2 = a 6 . a2 3 . 4 Thể tích khối lăng trụ là VABC . ABC = AA.S ABC = a 6. a 2 3 3a3 2 . = 4 4 Câu 33: Cho lăng trụ tam giác đều ABC . AB C có cạnh bên bằng 2a . Đáy ABC nội tiếp đường tròn bán kính R = a . Tính thể tích khối lăng trụ đã cho. A. 3a 3 3 . 2 B. 3a 3 . C. 3a 3 . 2 D. a3 3 . 2 Lời giải Chọn A C' A' B' C A I N M B Gọi M là trung điểm BC , N là trung điểm của AB và I = AM CN . Đặt AB = x . Đáy ABC là tam giác đều và nội tiếp đường tròn bán kính R = a nên AI = a , suy ra 3 3 AM = AI = a. 2 2 15 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN 2 2 2 x 2 3x 2 BC 3 3x 2 x 2 = 3a 2 x = 3a . Khi đó, AM = AB − = x − = a = 4 4 4 2 2 2 2 Vậy VABC . ABC = S ABC . AA = 1 1 3 3 3 3 AM .BC. AA = . a. 3a.2a = a. 2 2 2 2 Câu 34: Cho hình lăng trụ đều ABC. ABC , đáy là tam giác đều cạnh a góc giữa hai mặt phẳng ( ABC ) và ( ABC ) bằng 60 . Thể tích của khối lăng trụ ABC. ABC bằng A. 3 3a 3 . 4 B. 3a 3 . 4 C. 3 3a 3 . 8 D. 3a 3 . 8 Lời giải Chọn C Gọi M là trung điểm của BC , ta có AM ⊥ BC Mặt khác ABC. ABC là lăng trụ đều nên AA ⊥ BC Suy ra AM ⊥ BC , góc giữa hai hai mặt phẳng ( ABC ) và ( ABC ) là AMA = 60 Tam giác ABC đều cạnh a , ta có AM = a 3 a2 3 ; S ABC = . 2 4 Tam giác AAM vuông tại A , ta có AA = AM .tan 60 = Thể tích khối lăng trụ ABC. ABC là V = SABC . AA = a 3 3a . . 3= 2 2 a 2 3 3a 3 3a 3 . = 4 2 8 Câu 35: Cho hình lăng trụ lục giác đều ABCDEF . ABC DE F có cạnh đáy bằng a , biết thể tích của khối lăng trụ ABCDEF . ABC DE F là V = 3 3a 3 . Tính chiều cao h của khối lăng trụ ABCDEF . ABC DE F . A. h = 2a . B. h = a 3 . C. h = 2a 3 . 3 D. h = a . Lời giải Chọn A TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 16 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia 360 Do ABCDEF . ABC DE F là lăng trụ đều nên ta có: BOC = = 60 . 6 Suy ra BOC đều cạnh a S ABC DE F = 6SBOC = 6 3a 2 3 3a 2 . = 4 2 Thể tích của khối lăng trụ: V = h.S ABC DE F = 3 3a 3 h = 3 3a 3 = 2a . 3 3a 2 2 Câu 36: Cho khối lập phương ABCD. A ' B ' C ' D ' có diện tích mặt chéo ACC ' A ' bằng 2 2a 2 . Thể tích của khối lập phương ABCD. A ' B ' C ' D ' bằng B. 2 2a 3 . A. 2a 3 . C. a 3 . Lời giải D. 8a 3 . Chọn B Gọi x là cạnh của hình lập phương ( x 0 ) . 2 Ta có S ACC ' A ' = AC. AA ' = x.x 2 = 2 2a x = a 2 . ( Vậy thể tích của khối lập phương là V = a 2 ) 3 = 2 2a 3 . Câu 37: Cho khối lăng trụ đều ABC. ABC có cạnh đáy bằng 2a . Khoảng cách từ điểm A đến mặt phẳng ( ABC ) bằng a . Thể tích khối lăng trụ đã cho là A. 3 2a 3 . 2 B. 3 2a 3 . 8 C. 2a 3 . 2 D. 3 2a 3 . 6 Lời giải Chọn A Gọi M là trung điểm của BC và I là hình chiếu của A lên AM . Khi đó ta có BC ⊥ AM BC ⊥ ( AMA) BC ⊥ AI (1) BC ⊥ AA Mà AM ⊥ AI ( 2) 17 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Từ (1) và (2) suy ra AI ⊥ ( ABC ) d ( A, ( ABC ) ) = AI = a . Xét tam giác vuông AAM : 1 1 1 a 6 = + AA = 2 2 2 AI AA AM 2 Thể tích khối lăng trụ đã cho là V = AA.SABC = 3 2a 3 a 6 4a 2 3 . . = 2 2 4 Câu 38: Cho hình lập phương ABCD. ABC D có khoảng cách giữa hai đường thẳng AB và BD bằng 2 3a . Thể tích của khối lập phương ABCD. ABC D bằng 3 A. 8a 3 . B. 3 6 3 a . 4 C. 3 3a 3 . D. a 3 . Lời giải Chọn A Gọi O là giao điểm của BD và AC . BD ⊥ AC BD ⊥ ( ACC A ) . Ta có: BD ⊥ CC AC CC = C Trong ( ACC A ) : Từ C hạ CH ⊥ C ' O tại H CH ⊥ BD CH ⊥ ( BDC ') Khi đó ta có: CH ⊥ C O C ' O BD = O Ta lại có: AB // DC ( BDC ) và AB ' ( BDC ') AB // ( BDC ) d ( AB; BD ) = d ( AB; ( BDC ) ) = d ( A; ( BDC ) ) = d ( C , ( BDC ) ) = CH = 2a 3 . 3 CC = x Đặt cạnh hình lập phương là x x 2 CO = 2 1 1 1 3 3 1 2 = + 2 = 2 + 2 = 2 x 2 = 4a 2 x = 2a . Khi đó 2 2 2 CH CC ' CO x 4a x x Do đó thể tích của khối lập phương là ( 2a ) = 8a 3 . 3 Câu 39: Cho hình lăng trụ đều ABC. ABC có cạnh đáy bằng 2a 3 . Đường thẳng BC tạo với mặt 3 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 18 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia phẳng ( ACC A ) góc thỏa mãn cot = 2 . Thể tích khối lăng trụ ABC. ABC bằng A. 4 a 3 11 . B. 1 a 3 11 . 3 C. 1 a 3 11 . 9 3 D. 2 a 3 11 . 3 Lời giải Chọn C Gọi H là trung điểm cạnh AC . 2a 3 3 . =a. 3 2 Ta có: BH ⊥ AC , BH ⊥ AA (do AA ⊥ ( ABC ) ) suy ra BH ⊥ ( ACC A ) . Do tam giác ABC đều nên BH ⊥ AC và BH = Do đó: ( BC , ( ACC A ) ) = ( BC , HC ) = BC H = . BH Xét tam giác vuông HBC : cot = C H C H = BH .cot = 2a . Áp dụng định lí Pitago trong tam giác vuông CHC : CC = C H 2 − CH 2 = 4a 2 − 3a 2 a 33 = 9 3 Thể tích khối lăng trụ: 1 1 2a 3 a 33 1 3 VABC . ABC = S ABC .CC = .BH . AC.CC = .a. . = a 11 . 2 2 3 3 3 Câu 40: Cho lăng trụ tứ giác đều ABCD. ABC D . Biết khoảng cách và góc giữa hai đường thẳng AC và DC lần lượt là A. a 3 21 . 6 a 21 2 và , cos = . Tính thể tích lăng trụ ABCD. ABC D 7 4 B. a3 7 . 2 C. Lời giải Chọn D 19 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 a 3 15 . 2 D. a 3 3 . CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Gọi x , y lần lượt chiều dài cạnh đáy của hình vuông và chiều cao của lăng trụ đều. Vì AB // DC nên ta có góc ( AC , DC ) = ( AC , AB ) = CAB = . Xét tam giác cân BAC tại B : BC 2 = AB2 + AC 2 − 2 AB. AC.cos AC = Suy ra x 2 = x 2 + y 2 AB 2 2 2 y = 3x . 2 1 1 7 7 Diện tích của tam giác ACB : S ACB = . AC. AB.sin = .x 2.2 x. . = x2 2 2 8 2 1 1 1 x3 3 Thể tích của khối chóp B. ACD là VB. ACD = .VB. ABCD = VABCD. ABC D = .x 2 .x 3 = 2 6 6 6 Mặt khác AB // DC suy ra khoảng cách d ( AC , DC ) = d ( DC , ( BAC ) ) = d ( D, ( BAC ) ) = a 21 7 1 x3 3 1 x 2 7 a 21 Suy ra VB. ACD = .SBAC .d ( D, ( BAC ) ) = . . x=a 3 6 3 2 7 Vậy thể tích của khối lăng trụ là VABCD. ABC D = x 2 .x 3 = a 3 3 Câu 41: Cho hình lăng trụ đều ABC. ABC . Biết cosin góc giữa hai mặt phẳng ( ABC ) và ( BCC B ) bằng 1 2 3 và khoảng cách từ điểm C đến mặt phẳng ( ABC ) bằng a . Thể tích khối lăng trụ ABC. ABC bằng: A. 3a 3 2 . 8 B. a3 2 . 2 C. 3a 3 2 . 4 D. 3a 3 2 . 2 Lời giải Chọn D Đặt AB = x, AA = y , x 0, y 0 . Gọi M, N lần lượt là trung điểm của BC và AB . Kẻ CH ⊥ C N tại H và AK ⊥ C B tại K. Ta có: d ( A, ( BCC B ) = AM = 3x 2 1 x 3 + y2 = 3x 2 + 4 y 2 . , C N = CC 2 + CN 2 = 4 2 2 C B = CC 2 + BC 2 = x 2 + y 2 1 2 1 2 AC B cân tại C S AC B = . AK .C B = .C N . AB AK = C N . AB x 3 x 2 + 4 y 2 = . C B 2 x2 + y 2 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 20 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia sin ( ( ABC ), ( BCC B) ) = d ( A, ( BCC B) ) AM 3. x 2 + y 2 = = d ( A, BC ) AK 3x 2 + 4 y 2 2 3. x 2 + y 2 x 6 1 1− = 3x 2 = 8 y 2 y = 4 2 3 3x 2 + 4 y 2 Mặt khác: d ( C ,( ABC ) = CH = CC.CN 3xy = = a a 2 ( 3x 2 + 4 y 2 ) = 3x 2 y 2 ( 2 ) 2 2 CN 3x + 4 y Thay (1) và ( 2 ) ta tìm được x = 2a y = Vậy VABC . ABC = S ABC ( 2a ) . AA = (1) a 6 . 2 2 3 a 6 3a3 2 . . = 4 2 2 Câu 42: Cho khối bát diện đều có cạnh a . Gọi M , N , P, Q lần lượt là trọng tâm của các tam giác SAB, SBC , SCD, SDA ; gọi M , N , P, Q lần lượt là trọng tâm của các tam giác S AB, S BC , S CD, S DA (như hình vẽ dưới). Thể tích của khối lăng trụ MNPQ.M N PQ là A. 2a 3 . 72 B. 2 2a 3 . 81 C. 2a 3 . 24 D. 2 2a 3 . 27 Lời giải Chọn D Gọi O = AC BD ; I , J lần lượt là trung điểm của AB, BC . Do M , N lần lượt là trọng tâm của các tam giác SAB, SBC nên ta có MN = 21 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 2 1 a 2 IJ = AC= 3 3 3 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Do SABCDS là bát diện đều nên hoàn toàn tương tự ta có tất cả các cạnh còn lại của của khối a 2 . 3 Mặt khác AC ⊥ BD , mà MN //AC//PQ, MQ//BD //NP nên MNPQ là hình vuông. Tương tự ta có tất cả các mặt còn lại của lăng trụ MNPQ.M N PQ cũng là hình vuông. lăng trụ MNPQ.M N PQ cũng bằng Suy ra lăng trụ MNPQ.M N PQ là hình lập phương có cạnh bằng a 2 . 3 3 Vậy VMNPQ.M N PQ a 2 2a 3 2 = . = 27 3 Câu 43: Cho hình lăng trụ đều ABC. ABC có cạnh đáy a ; biết khoảng cách giữa hai đường thẳng AB và A C bằng a 15 . Thể tích của khối lăng trụ ABC. ABC tính theo a bằng: 5 3 3a 3 A. . 8 3a 3 B. . 2 3a 3 C. . 8 Lời giải 3a 3 D. . 4 Chọn D Ta có AB / / AB AB / / ( ABC ) d( AB , AC ) = d( AB ,( ABC )) = d( B ,( ABC )) = a 15 5 Đặt AA = x 0 . 2 2 Tam giác CAB cân tại C , CA = CB = a + x . Diện tích tam giác CAB là 1 1 a2 1 3a 2 + 4 x 2 1 SCAB = CH . AB = .a. a 2 + x 2 − = a. = a 3a 2 + 4 x 2 2 2 4 2 4 4 Thể tích lăng trụ V = x. a2 3 4 (1) 1 a 15 1 . a. 3a 2 + 4 x 2 . Lại có V = 3VB. ABC = 3. d( B ,( ABC )) .S ABC = 3 5 4 Do đó x. a 2 3 a 15 1 = . a. 3a 2 + 4 x 2 5 x 3 = 15. 3a 2 + 4 x 2 x = a 3 . 4 5 4 a2 3 3a3 V = x. = . 4 4 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 22 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Dạng 9: Thể tích khối lăng trụ xiên B Câu 1: VÍ DỤ MINH HỌA Cho hình lăng trụ ABC. A ' B ' C ' có đáy ABC là tam giác vuông cân tại B và AC = 2a . Hình chiếu vuông góc của A ' trên mặt phẳng ( ABC ) là trung điểm H của cạnh AB và AA ' = a 2 . Thể tích của khối lăng trụ đã cho bằng? A. a 3 3. B. 2a 3 2 . C. a3 6 . 2 D. a3 6 . 6 Lời giải Chọn C o Xét tam giác vuông cân ABC : sin 45 = AB AB 2 2 = AB = a = 2a AC 2a 2 Mà tam giác ABC vuông cân nên AB = BC = 2a và SABC = 1 1 AB.BC = 2a. 2a = a 2 . 2 2 2 2 6 AA ' − AH = 2a − a = a. 2 2 Xét tam giác vuông AA ' H : A ' H = 2 Khi đó: VABC . A ' B 'C ' = SABC . A ' H = a . Câu 2: 2 2 2 6 6 3 a= a. 2 2 Cho khối lăng trụ ABC. AB C có thể tích bằng 18 ( cm 3 ) . Gọi M , N , P theo thứ tự là trung điểm các cạnh CC , BC , B C . Khi đó thể tích V của khối chóp A.MNP là A. 9 ( cm 3 ) . B. 3 ( cm 3 ) . C. 12 ( cm 3 ) . Lời giải Chọn B 1 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 D. 6 ( cm 3 ) . CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN 2 1 Ta có VA.CBBC = VABC . ABC = 12 cm3 . Lại có SMNP = S BCC B 3 4 Câu 3: VAMNP VABC CB 1 d ( A, ( BCC B ) ) .S MNP 1 1 3 = = VAMNP = VABC CB = 3 cm3 . 1 4 d ( A, ( BCC B ) ) .S BCC ' B ' 4 3 Cho lăng trụ ABC. ABC có đáy ABC là tam giác vuông tại B và AA = AB = AC . Biết rằng AB = a, BC = a 3 và mặt phẳng ( ABC ) tạo với mặt phẳng đáy một góc 60 . Thể tích khối lăng trụ ABC. ABC bằng? A. 3a 3 . 4 B. 3a 3 2 C. a 3 . D. a3 4 Lời giải Chọn A Gọi H là trung điểm của AC , vì tam giác ABC vuông tại B nên H là tâm đường tròn ngoại tiếp của tam giác ABC . AA = AB = AC AH ⊥ ( ABC ) . Ta có: HA = HB = HC Kẻ HM ⊥ BC (( ABC ) ; ( ABC )) = AMH = 60 . Diện tích tam giác ABC : S ABC Câu 4: 1 a2 3 = AB.BC = . 2 2 Xét tam giác vuông AHM có: AH = HM .tan 60 = 1 3a AB.tan 60 = . 2 2 Thể tích khối lăng trụ ABC. ABC : V = AH .S ABC = 3a 3a 2 3a3 . = . 2 2 4 Cho lăng trụ tam giác ABC. ABC có đáy là tam giác đều cạnh a . Hình chiếu vuông góc của A trên mặt phẳng ( ABC ) trùng với trọng tâm tam giác ABC . Biết khoảng cách giữa AA và BC bằng A. a3 3 . 12 a 3 . Khi đó thể tích khối lăng trụ là 4 B. a3 3 . 6 C. a3 3 . 3 D. a3 3 . 24 Lời giải Chọn A TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 2 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Do tam giác ABC đều có trọng tâm G và A ' G ⊥ ( ABC ) nên A. ABC là hình chóp đều. a 3 2 a 3 AG = AH = . 2 3 3 Gọi K là hình chiếu vuông góc của H trên AA HK ⊥ AA (1) . Gọi H là trung điểm của BC , khi đó AH ⊥ BC và AH = Lại có BC ⊥ ( AHA ) mà HK ( AHA ) nên BC ⊥ HK Từ (1) và ( 2) suy ra HK là đoạn vuông góc chung của BC và AA . Do đó d ( AA, BC ) = HK = a 3 a2 . Đặt AA = AB = AC = x , khi đó AG = x 2 − . 3 4 Ta có 2SAHA = HK . AA = AG. AH Khi đó AG = x 2 − Câu 5: ( 2) . a 3 a2 a 3 a2 2a .x = x 2 − . x2 = 4 x2 − x = . 4 3 2 3 3 a a2 3 a3 3 a2 a a2 3 = , SABC = = . VABC . ABC = AG.S ABC = . 3 3 4 3 4 12 Cho hình lăng trụ ABC. ABC có đáy là tam giác đều cạnh a . Hình chiếu vuông góc của A xuống mặt phẳng ( ABC ) là trung điểm H của đoạn AB . Mặt bên ( AAC C ) tạo với đáy 1 góc 45 . Tính thể tích khối lăng trụ ABC. ABC . A. 3 3a 3 . 16 B. 3a3 . 8 C. 3a3 . 16 D. 3 3a 3 . 8 Lời giải Chọn C Gọi I , K lần lượt là trung điểm các đoạn AC và AI . Do tam giác ABC đều nên BI ⊥ AC . HK là đường trung bình của tam giác ABI nên HK ⊥ AC . 3 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Mặt khác AH ⊥ ( ABC ) AH ⊥ AC . Từ đó AC ⊥ ( AHK ) suy ra góc giữa mặt phẳng ( ABC ) và mặt phẳng ( AAC C ) là góc AKH AKH = 45 . BI a 3 . = 2 4 Tam giác AKH vuông cân tại H AH = HK = Mà S Câu 6: ABC = a2 3 .Vậy VABC . ABC = AH .S 4 ABC = 3a3 . 16 Cho hình lăng trụ ABC. ABC có đáy ABC là tam giác đều cạnh a , hình chiếu vuông góc của A trên ( ABC ) là trung điểm của cạnh AB , góc giữa đường thẳng AC với mặt phẳng đáy bằng 60 . Thể tích khối lăng trụ ABC. ABC bằng A. 2a 3 . 4 B. 3 3a 3 . 4 C. 3a 3 . 4 D. 3 3a 3 . 8 Lời giải Chọn D Gọi H là trung điểm cạnh AB . Vì hình chiếu vuông góc của A trên ( ABC ) là trung điểm của cạnh AB nên AH ⊥ ( ABC ) , do đó CH là hình chiếu vuông góc của AC trên mặt phẳng ( ABC ) . Suy ra ( AC , ( ABC ) ) = ( AC , HC ) = ACH = 60 . ( ) Xét tam giác vuông AHC vuông tại H , ta có AH = CH .tan ACH = a 3 3 . 3= a. 2 2 3 a 2 3 3 3a 3 Khi đó VABC . ABC = AH .S ABC = a. . = 2 4 8 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 4 Phan Nhật Linh C Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Câu 1: Cho khối lăng trụ có thể tích V = 45 và diện tích đáy B = 9 . Chiều cao của khối lăng trụ đã cho bằng A. 20 . B. 10 . C. 15 . D. 5 . Lời giải Chọn D V 45 Thể tích của khối lăng trụ V = B.h h = = =5. B 9 Câu 2: Một lăng trụ có diện tích đáy bằng 5 và chiều cao bằng 6 có thể tích bằng. A. 12 . B. 30 . C. 10 . D. 18 . Lời giải Chọn B V = B.h = 5.6 = 30. Câu 3: Một khối lăng trụ có diện tích đáy B = 5 và chiều cao h = 6 . Thể tích của khối lăng trụ đó bằng A. 25 . B. 10 . C. 15 . D. 30 . Lời giải Chọn D Thể tích khối lăng trụ đã cho là V = B.h = 5.6 = 30 (đvtt). Câu 4: Cho khối lăng trụ có đáy là hình vuông cạnh a và chiều cao bằng 4a . Thể tích của khối lăng trụ đã cho bằng ? 16 3 4 a . A. 4a 3 . B. 16a 3 . C. D. a 3 . 3 3 Lời giải Chọn A Ta có Sday = a 2 , h = 4a . Thể tích khối lăng trụ đã cho bằng Vlt = Sday .h = a 2 .4a = 4a 3 . Câu 5: Cho khối lăng trụ có diện tích đáy B và chiều cao h . Thể tích V của khối lăng trụ đã cho được tính theo công thức nào dưới đây? 1 4 A. V = Bh . B. V = Bh . C. V = 6 Bh . D. V = Bh . 3 3 Lời giải Chọn D Ta có thể tích của khối lăng trụ có diện tích đáy B và chiều cao h là V = Bh . Câu 6: Cho hình hộp ABCD. ABC D có đáy ABCD là hình chữ nhật tâm O . Hình chiếu vuông góc 3a của A lên ( ABCD ) trùng với O . Biết AB = 2a , BC = a , cạnh bên AA bằng . Thể tích của 2 khối hộp ABCD. ABC D bằng A. 2a 3 . B. 3a 3 . C. Lời giải Chọn A 5 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 4a 3 . 3 D. 3a 3 . 2 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Từ giả thiết ta có AO ⊥ ( ABCD ) A 'O ⊥ AO Trong hình chữ nhật ABCD : AC = AB 2 + BC 2 = a 5 AO = Trong tam giác vuông AAO : AO = AA2 − AO 2 = a 5 . 2 9a 2 5a 2 − =a. 4 4 Diện tích ABCD, S ABCD = 2a.a = 2a 2 . Thể tích khối hôp là: V = S ABCD . AO = 2a 2 .a = 2a 3 . Câu 7: Cho lăng trụ ABC. ABC có diện tích tam giác ABC bằng 4, khoảng cách từ A đến BC bằng 3, góc giữa hai mặt phẳng ( ABC ) và ( ABC ) bằng 30 . Thể tích khối lăng lăng trụ ABC. ABC bằng B. 6 . A. 12 . D. 3 3 . C. 2 . Lời giải Chọn B Gọi H , K lần lượt là hình chiếu vuông góc của A lên BC và ( ABC ) . Khi đó ( ( ABC ) , ( ABC) ) = ( ( ABC ) , ( ABC ) ) = AHK = 30 AK = AH .sin 30 = 32 . Vậy VABC . ABC = 3VA. ABC = 3VA. ABC = AK .S ABC = 6 . Câu 8: Cho khối lăng trụ ABCD. AB C D có đáy là hình thoi cạnh a , BAD = 120 , khoảng cách giữa hai đường thẳng B D và AC bằng 2a . Thể tích của khối lăng trụ đã cho bằng TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 6 Phan Nhật Linh A. Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia 3a 3 . B. 3 3 a . 6 C. 3 3 a . 2 D. 3 3 a . 3 Lời giải Chọn A Góc BAD = 120 suy ra tam giác ABC đều. Do đó diện tích hình thoi ABCD là a2 3 a2 3 = . 4 2 Mặt khác d ( A, ( ABCD ) ) = d ( B D , AC ) = 2a . Suy ra thể tích khối lăng trụ là S = 2. a2 3 V = 2a. = a3 3 . 2 Câu 9: Cho khối lăng trụ tam giác ABC. A ' B ' C ' . Mặt bên ( BCC ' B ') có diện tích bằng 10, khoảng cách từ A ' đến mặt phẳng ( BCC ' B ') bằng 6. Tính thể tích khối lăng trụ đã cho. A. 40 . B. 30 . C. 40 . 3 D. 60 . Lời giải Chọn B 1 VA '.BCC ' B ' = .6.10 = 20 3 1 3 3 VA '. ABC = VABC . A' B 'C ' VABC . A' B ' C ' = VA'. BCC ' B ' = .20 = 30 . 3 2 2 Câu 10: Cho hình lăng trụ ABC. ABC có đáy là tam giác đều cạnh a , góc giữa cạnh bên và mặt phẳng đáy bằng 30 . Hình chiếu của A xuống mặt phẳng ( ABC ) trùng với trung điểm của BC . Tính thể tích khối lăng trụ ABC. ABC . a3 3 A. . 24 a3 B. . 8 7 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 C. a3 3 . 8 D. a3 3 . 4 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Lời giải Chọn C Gọi H là trung điểm BC . Khi đó ( AA, ( ABC ) ) = ( AA, BH ) = AAH = 30 . Suy ra AH = AH .tan 30 = a 3 1 a a a 2 3 a3 3 . = . Vậy V = . . = 2 2 4 8 3 2 Câu 11: Một khối lăng trụ tam giác có đáy là tam giác đều cạnh 3, cạnh bên bằng 2 3 và tạo với mặt phẳng đáy một góc 30. Khi đó thể tích khối lăng trụ là? A. 9 . 4 B. 27 3 . 4 C. 27 . 4 D. 9 3 . 4 Lời giải Chọn C Gọi H là hình chiếu của C ' trên mặt phẳng ( ABC ) . CH là hình chiếu của CC ' trên ( ABC ) ( CC ; ( ABC ) ) = C CH . Bài ra ( CC ; ( ABC ) ) = 30 C CH = 30 sin 30 = C H 1 1 2 3 = C H = CC = = 3. CC 2 2 2 1 1 3 27 Do đó VABC . ABC = C H .S ABC = C H . AB. AC.sin 60 = 3. .3.3. = . 2 2 2 4 Câu 12: Cho khối lăng trụ tam giác ABC. ABC có đáy là tam giác đều cạnh a . Độ dài cạnh bên bằng 4 a . Mặt phẳng ( BCC B ) vuông góc với đáy và BBC = 30 . Thể tích khối chóp A.CC B bằng A. a3 3 . 2 B. a3 3 . 12 C. a3 3 . 18 D. a3 3 . 6 Lời giải TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 8 Phan Nhật Linh Chọn D Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia A' C' B' A B C H Ta có ( BCC B ) ⊥ ( ABC ) (theo giả thiết). Hạ BH ⊥ BC BH ⊥ ( ABC ) và BBH = BBC = 30 . Suy ra chiều cao của lăng trụ ABC. ABC là h = BH = BB.sin 30 = 2a . Do đáy là tam giác đều cạnh a Diện tích đáy là Sđáy a2 3 . = 4 Thể tích của khối lăng trụ ABC. ABC là VLT = Sđáy .h = a2 3 a3 3 .2a = . 4 2 1 a3 3 Thể tích khối chóp A.CC B là V = VLT = . 3 6 Câu 13: Cho khối lăng trụ ABCD. ABC D có đáy ABCD là hình thoi cạnh a , ABC = 60 . Chân đường cao hạ từ B trùng với tâm O của đáy ABCD , góc giữa mặt phẳng ( BBC C ) với đáy bằng 60 . Thể tích khối lăng trụ đã cho bằng A. 3a 3 3 . 8 B. 2a 3 3 . 9 C. 3a 3 2 . 8 D. 3a 3 . 4 Lời giải Chọn A ABCD là hình thoi nên AB = BC . Lại có ABC = 60 nên ABC là tam giác đều cạnh a . Diện tích đáy ABCD là S ABCD = 2.S ABC = 2. a2 3 a2 3 . = 4 2 Kẻ OH ⊥ BC Góc giữa mặt phẳng ( BBC C ) với đáy khi đó là BHO = 60 . 1 1 1 1 1 4 4 16 a 3 = + = 2 + 2 = 2 + 2 = 2 OH = . 2 2 2 3a a OH OB OC 3a a 3a 4 4 4 Theo giả thiết, BO là đường cao lăng trụ ABCD. ABC D . 9 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 Ta có CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN BO = OH .tan BHO = a 3 3a . tan 60 = 4 4 VABCD. ABC D = S ABCD .BO = a 2 3 3a 3a 3 3 . . = 2 4 8 Câu 14: Cho khối lăng trụ ABC. ABC có đáy ABC là tam giác vuông tại B và AA = AB = AC . Biết rằng AB = a và BC = a 3 và mặt phẳng ( ABC ) tạo với mặt phẳng đáy một góc bằng 60 . Thể tích khối lăng trụ ABC. ABC bằng 3a 2 A. . 2 3a 2 B. . 2 3a 2 C. . 4 Lời giải a2 D. . 4 Chọn C Gọi O, I lần lượt là trung điểm của đoạn AC , BC . Nên O là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC và OI ⊥ BC . Do AA = AB = AC nên AO ⊥ ( ABC ) . AB a 1 1 a2 3 = Ta có: S ABC = . AB.BC = .a.a 3 = ; OI = 2 2 2 2 2 AO ⊥ BC , OI ⊥ BC BC ⊥ ( AOI ) BC ⊥ AI . ( ABC ) ( ABC ) = BC AI ( ABC ) , AI ⊥ BC ( ( ABC ) , ( ABC ) ) = ( AI , OI ) = AIO = 60 . OI ( ABC ) , OI ⊥ BC Tam giác AIO vuông tại O nên tan AIO = Vậy VABC . ABC = AO.S ABC = AO a 3 . AO = OI .tan 60 = OI 2 a 3 a 2 3 3a 3 . . = 2 2 4 Câu 15: Cho hình lăng trụ ABC. ABC có tất cả các cạnh bằng a , các cạnh bên tạo với đáy góc 60 . Tính thể tích khối lăng trụ ABC. ABC bằng a3 3 A. . 24 a3 3 B. . 8 3a 3 C. . 8 Lời giải a3 D. . 8 Chọn C TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 10 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia A' B' C' 60o A B H C Kẻ AH ⊥ ( ABC ) ( AA, ( ABC ) ) = AAH = 60. Xét AHA : sin 60 = AH a 3 AH = AA.sin 60 = . AA 2 a 2 3 a 3 3a 3 . = . Thể tích khối lăng trụ ABC. ABC : V = SABC . AH = 4 2 8 Câu 16: Cho khối lăng trụ ABCD. ABC D có đáy ABCD là hình vuông cạnh a . Hình chiếu của B lên mp ( ABCD ) trùng với giao điểm của AC và BD , biết góc giữa hai mặt phẳng ( ABA ) và ( ABCD ) A. bằng 60 . Tính thể tích khối lăng trụ ABCD. ABC D . a3 3 . 3 B. a3 6 . 6 C. a3 3 . 2 D. a3 6 . 2 Lời giải Chọn C Gọi O là giao điểm của AC và BD . Kẻ OH ⊥ AB . Theo giả thiết suy ra BHO = 60 . Ta có BO = OH .tan 60 = a 3 a 3 a3 3 . Khi đó: VABCD. ABC D = a 2 . = 2 2 2 Câu 17: Cho hình lăng trụ tam giác ABC. ABC có đáy ABC là tam giác vuông tại B , AB = 3a, AC = 5a , hình chiếu của A xuống mặt phẳng ( ABC ) là trọng tâm tam giác ABC . Biết mặt bên ACC A hợp với mặt đáy ABC một góc 600 , thể tích khối lăng trụ ABC. ABC là A. 24a 3 3 . 5 B. 8a 3 3 . 5 C. Lời giải Chọn A 11 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 12a 3 3 . 5 D. 6a 3 3 . 5 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN ( ( ACCA) , ( ABC) ) = ( ( ACCA ) , ( ABC ) ) Kẻ GH ⊥ AC , AG ⊥ AC AC ⊥ ( AGH ) AC ⊥ AH ( ACC A ) ( ABC ) = AC Ta có: AC ⊥ AH ( ( ACC A ) , ( ABC ) ) = ( AH , GH ) = AHG = 600 . AC ⊥ GH BC = AC 2 − AB 2 = 25a 2 − 9a 2 = 4a . 1 1 1 1 1 25 12a = + = 2+ = BK = . 2 2 2 2 2 BK AB BC 9a 16a 144a 5 GH MG 1 1 1 12a 4a = = GH = BK = . = Có BK / / GH . BK MB 3 3 3 5 5 Kẻ BK ⊥ AC Tam giác AHG vuông tại G có: tan AHG = AG 4a 4a 3 AG = tan 600 = . GH 5 5 1 4a 3 24a3 3 = Vậy VABC . ABC = AG.S ABC = 3a.4a. . 2 5 5 Câu 18: Cho khối hộp ABCD. ABC D có đáy ABCD là hình thoi cạnh a , ABC = 120 . Hình chiếu vuông góc của D lên ( ABCD ) trùng với giao điểm của AC và BD , góc giữa hai mặt phẳng ( ADDA) A. 3 3 a . 8 và ( ABC D ) bằng 45 . Thể tích khối hộp đã cho bằng B. 1 3 a . 8 C. 3 3 a . 16 D. 3 3 a . 4 Lời giải Chọn A Gọi O là giao điểm của AC và BD . TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 12 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Ta có DO ⊥ ( ABCD ) và ( ADDA ) ( ABCD ) = AD . Dựng giữa hai mặt phẳng ( ADDA ) và ( ABCD ) là DMO . Vì ( ABC D ) song song với ( ABCD ) nên DMO = 45 . OM ⊥ AD tại M . Khi đó góc Do ABC = 120 nên BAC = 60 và do đó tam giác ABD đều. Ta tính được OM = OD.sin 60 = a 3 a 3 a 3 = , OD = OM = . 2 2 4 4 Diện tích hình thoi ABCD là S ABCD = a.a.sin120 = Vậy thể tích khối hộp đã cho là V = S ABCD .OD = a2 3 . 2 3a3 . 8 Câu 19: Cho lăng trụ ABCD. ABC D có đáy ABCD là hình chữ nhật tâm O và AB = a , AD = a 3 ; AO vuông góc với đáy ( ABCD ) . Cạnh bên AA hợp với mặt đáy ( ABCD ) một góc 45 . Tính theo a thể tích V của khối lăng trụ đã cho A. V = a3 3 . 3 B. V = a3 3 . 6 C. V = a 3 3 . D. V = a3 6 . 2 Lời giải Chọn C AO ⊥ ( ABCD ) AO là hình chiếu của AA trên ( ABCD ) AA ( ABCD ) = A ( AA, ( ABCD ) ) = ( AA, AO ) = AAO = 45 . ( ) 1 AC = a 2 Tam giác AAO vuông cân tại O nên AO = AO = a . AC = a 2 + a 3 2 = 2a AO = ( ) VABCD. ABC D = S ABCD . AO = a.a 3 .a = a 3 3 (đvtt). Câu 20: Cho hình lăng trụ ABCD. A ' B ' C ' D ' có đáy ABCD là hình thoi cạnh 2a , ABC = 600 . Chân đường cao hạ từ B ' trùng với O của đáy ABCD , góc giữa mặt phẳng ( BB ' C ' C ) với đáy bằng 600 . Thể tích lăng trụ bằng A. 16a 3 3 . 9 C. 3a 3 3 . B. 3a 3 2 . Lời giải Chọn C 13 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 D. 6a 3 . CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Tam giác ABC có AB = BC = 2a, ABC = 60 ABC đều cạnh 2a S ABC = 3a 2 S ABCD = 2S ABC = 2 3a 2 . Gọi I là trung điểm của BC AI ⊥ BC . Gọi K là trung điểm của CI OK // AI và OK = 1 a 3 . AI = 2 2 AI ⊥ BC OK ⊥ CB . AI // OK ( ( BCC B) , ( ABCD ) ) = ( BK , OK ) = BKO = 60 . Tam giác BOK vuông tại O : BO = OK .tan BKO = 3a . 2 VABCD. ABC D = BO.S ABCD = 3 3a 3 . Câu 21: Cho hình lăng trụ ABC. ABC cạnh bên có độ dài bằng 4 , BB tạo với đáy góc 600 . Hình chiếu vuông góc của A trên mặt phẳng ( ABC ) trùng với trọng tâm G của tam giác ABC . Biết khoảng cách từ điểm A đến các đường thẳng BB và CC bằng nhau và bằng 3 . Tính thể tích khối lăng trụ ABC. ABC . A. 18 3 B. 9 3 C. 6 3 Lời giải D. 12 3 Chọn B Gọi M , M lần lượt là trung điểm BC và BC . Gọi H , K lần lượt là hình chiếu vuông góc của A lên BB và CC . TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 14 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia H , K lần lượt là hình chiếu vuông góc của A lên BB và CC . Khi đó d ( A; BB ) = AH = 3 và d ( A; CC ) = AK = 3 và AA ⊥ ( AH K ) . Góc giữa ( BB, ( ABC ) ) = ( AA, ( ABC ) ) = AAG = 600 . Trong tam giác vuông AAG ta có AG = sin 600. AA = 2 3 , 3 AG = cos 600. AA = 2 suy ra AM = AG = 3 2 Gọi I = MM H K . Khi đó I là trung điểm H K . Ta có VABC . A ' B 'C ' = VA ' H ' K '. AHK (vì VA '. B 'C ' H ' K ' = VA.BCHK ). AG.S A ' B 'C ' = AA.S A' H ' K ' Góc giữa hai mặt phẳng S A' H ' K ' 3 = = cos 300 . S A' B 'C ' 2 ( ( ABC ) , ( AH K ) ) = M A ' I = 30 Trong tam giác vuông M IA ta có AI = cos 300. AM = Trong tam giác vuông AIK ta có IK = 0 . 3 3 . 2 3 suy ra H K = 2 IK = 3 . 2 1 3 3 9 3 Diện tích tam giác S A ' H ' K ' = .3. . = 2 2 4 Thể tích lăng trụ V = AA.S A ' H ' K ' = 4. 9 3 =9 3. 4 Câu 22: Cho lăng trụ ABC. A ' B ' C ' có đáy tam giác ABC vuông tại A , AB = a, BC = 2a , biết hình chiếu của A ' lên mặt phẳng ( ABC ) trùng với trung điểm của cạnh BC . Góc giữa AA ' và mặt phẳng ( ABC ) bằng 600 . Khi đó thể tích của hình trụ ABC. A ' B ' C ' bằng: A. 1 3 a . 2 B. 1 3 a . 6 C. 3 3 a . 2 D. Lời giải Chọn C A' C' B' A C I B Gọi I là trung điểm của BC , theo giả thiết ta có AI ⊥ ( ABC ) . Hình chiếu của AA lên mặt phẳng đáy ( ABC ) là AI . Suy ra ( AA; ( ABC ) ) = ( AA; AI ) = AAI = 60 . 15 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 1 3 a . 3 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Ta có AC = BC − AB = a 3 ; Do đó SABC 2 Mặt khác, AI = 2 1 a2 3 . = . AB. AC = 2 2 1 BC = a nên AI = AI .tan AAI = a 3 . 2 Vậy thể tích khối lăng trụ ABC. A'B'C' là VABC . A'B'C' = SABC . AI = 3a3 . 2 Câu 23: Cho hình lăng trụ ABC. ABC có đáy là tam giác đều cạnh a . Hình chiếu vuông góc của A trên mặt phẳng ( ABC ) trùng với trung điểm H của BC . Biết rằng góc giữa AA và mặt phẳng ( ABC ) bằng 60 . Thể tích của khối lăng trụ ABC. ABC bằng A. 3 3 3 a . 8 B. 3 3 3 a . 4 C. 3 3 a . 4 D. 3 3 a . 8 Lời giải Chọn A Vì hình chiếu vuông góc của A trên mặt phẳng ( ABC ) trùng với trung điểm H của BC nên AH ⊥ ( ABC ) . Khi đó, góc giữa AA và mặt phẳng ( ABC ) là AAH = 60 . Vì ABC là tam giác đều cạnh a và H là trung điểm của BC nên độ dài đường cao AH = a 3 . 2 Xét trong tam giác AHA vuông tại H có tan AAH = AH nên AH a 3 3 .tan 60 = a . 2 2 Vậy thể tích của khối lăng trụ ABC. ABC là AH = AH .tan AAH = VABC . ABC = AH .SABC = 3 3 2 3 3 3 a. a = a (đơn vị thể tích). 2 4 8 Câu 24: Cho lăng trụ ABC. ABC có đáy ABC là tam giác đều. Điểm M là trung điểm cạnh AB , tam giác MAC đều cạnh 2a 3 và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy. Thể tích khối lăng trụ ABC. ABC là A. 10a 3 3 . B. 4a 3 3 . C. 12a 3 3 . Lời giải D. 8a 3 3 . TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 16 Phan Nhật Linh Chọn C Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Gọi H là trung điểm của MC . AH ⊥ MC Ta có ( AMC ) ⊥ ( ABC ) AH ⊥ ( ABC ) . ( A MC ) ( ABC ) = MC MC = 2a 3 Tam giác MAC đều cạnh 2a 3 AH = 3a Đặt AC = x 0 , vì tam giác ABC đều, suy ra Suy ra S ABC = x 3 = 2a 3 x = 4a . 2 1 AB. AC.sin 600 = 4a 2 3 . Do đó VABC . ABC = AH .S ABC = 12a 3 3 . 2 Câu 25: Cho lăng trụ ABC. ABC có đáy là tam giác đều cạnh a . Hình chiếu vuông góc của điểm A lên mặt phẳng ( ABC ) trùng với trọng tâm tam giác ABC . Biết khoảng cách giữa hai đường thẳng AA và BC bằng A. a3 3 . 12 a 3 . Khi đó thể tích của khối lăng trụ là 4 B. a3 3 . 6 C. a3 3 . 3 Lời giải Chọn A Gọi H là trọng tâm tam giác ABC và I là trung điểm BC. Ta có: 17 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 D. a3 3 . 24 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN AH ⊥ BC BC ⊥ ( AAI ) BC ⊥ AA. AI ⊥ BC AH AI = H Gọi K là hình chiếu vuông góc của I lên AA . Khi đó IK là đoạn vuông góc chung của AA và BC nên IK =d ( AA, BC ) = IK = a 3 . Xét tam giác vuông AIK vuông tại K có 4 a 3 a 3 1 , AI = IK = AI KAI = 30. 4 2 2 Xét tam giác vuông AAH vuông tại H có AH =AH .tan30 = Vậy VABC . ABC = a 3 3 a . = . 3 3 3 1 a 2 3 a a3 3 A'H .SABC = . = . 3 4 3 12 Câu 26: Cho hình hộp ABCD. A ' B ' C ' D ' có AB = 3, AD = 4, AA ' = 5 , BAD = DAA ' = A ' AB = 600 . Thể tích khối hộp đã cho là B. 60 . A. 30 2 . C. 30 . Lời giải D. 60 3 . Chọn A Ta có VABCD. ABC D = 6VA. ABD . Xét tứ diện AABD , trên các cạnh AD và AA lần lượt lấy hai điểm M , N sao cho AM = AN = 3 VABMN = Khi đó tứ diện ABMN là tứ diện đều cạnh 3 nên 2 2 3 9 2 . . AB3 = .3 = 12 12 4 Ta có : VABDA = AB AD AA 4 5 9 2 . . .VABMN = . . =5 2. AB AM AN 3 3 4 Vậy VABCD. ABC D = 6VA. ABD = 6.5 2 = 30 2 . Câu 27: Cho lăng trụ ABC. ABC có đáy ABC là tam giác vuông cân tại A . Mặt phẳng ( ACC A ) vuông góc đáy, BC = a 2 và C A = C C = CA . Thể tích của khối lăng trụ ABC. ABC là A. 3 3 a . 12 B. 3 3 a . 2 C. 3a 3 . D. 3 3 a . 4 Lời giải Chọn D TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 18 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Tam giác ABC vuông cân tại A nên AB = AC = BC 2 = a 2 2 =a. Ta có C A = C C = CA C AC đều. Gọi C H là đường cao của C AC C H = a 3 . 2 ( ACC A ) ⊥ ( ABC ) Ta có ( ACC A ) ( ABC ) = AC C H ⊥ ( ABC ) . C H ⊥ AC 1 a 3 3 3 VABC . AB C = SABC .C H = a.a. = a 2 2 4 Câu 28: Cho hình lăng trụ ABC. ABC có đáy là tam giác đều cạnh a. Hình chiếu của A lên mặt phẳng ( ABC ) trùng với trung điểm cạnh AB, góc giữa AA và mặt đáy của hình lăng trụ đã cho bằng 60 . Tính thể tích V của khối chóp A.BCC B. A. V = a3 . 4 B. V = a3 . 8 C. V = 3a 3 . 4 D. V = 3a 3 . 8 Lời giải Chọn A Gọi H là trung điểm của AB Vì AH ⊥ ( ABC ) , nên ( AA, ( ABC )) = ( AA, AH ) = AAH = 60 AH = AH .tan 60 = VABC . AB C VA.BCC ' B ' a 3 . 2 a 2 3 a 3 3a3 = SABC . AH = . = . 4 2 8 1 2 a3 a3 = VABC . AB C − VA. AB C = VABC . AB C − VABC . AB C = VABC . AB C = . Vậy V = . 4 3 3 4 19 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Câu 29: Cho hình lăng trụ ABC. ABC có AA = AB = AC . Tam giác ABC vuông cân tại A có BC = 2a . Khoảng cách từ A đến mặt phẳng ( BCC B ) là a 3 . Tính thể tích khối lăng trụ đã 3 cho. A. V = a3 2 . 2 B. V = a3 2 . 6 C. V = a3 3 . 6 D. V = a3 3 . 3 Lời giải Chọn A Gọi H là trung điểm BC . Vì tam giác ABC là tam giác vuông cân tại A nên H là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC . Mặt khác AA = AB = AC , từ đó suy ra A, H cách đều 3 điểm A, B, C hay AH ⊥ ( ABC ) . Gọi I là trung điểm của BC khi đó AI ⊥ BC (1) Mà BC ⊥ AH và BC // BC suy ra BC ⊥ AH ( 2 ) Từ (1) và ( 2 ) ta suy ra BC ⊥ ( AHI ) ( BCC B ) ⊥ ( AHI ) theo giao tuyến là HI ( 3) Kẻ AK ⊥ HI , ta được AK ⊥ ( BCC B ) hay d ( A, ( BCC B ) ) = d ( A, ( BCC B ) ) = AK = Xét tam giác AIH vuông tại A, ta được ( a 3 3 1 1 1 3 1 2 a 2 = − 2 = 2 − 2 = 2 AH = 2 2 AH AK AI a a a 2 a 2 1 . a 2 Vậy thể tích khối lăng trụ V = 2 2 ) 2 a3 2 = . 2 Câu 30: Cho khối lăng trụ tam giác ABC. A ' B ' C ' có đáy ABC là tam giác đều. Biết AA ' = AB = a . Các mặt bên ( A ' AB ) và ( A ' AC ) cùng hợp với đáy ( ABC ) 1 góc 600 . Thể tích khối lăng trụ ABC. A ' B ' C ' bằng? 3a 3 7 A. . 28 3a 3 7 B. . 4 3a 3 C. . 7 Lời giải a3 7 D. 28 Chọn A TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 20 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Gọi K , H lần lượt là hình chiếu vuông góc của A ' trên các cạnh AB, AC . Vẽ đường cao A ' O của khối lăng trụ ( O ( ABC ) ). Ta được OK ⊥ AB , OH ⊥ AC . Theo giả thiết ta có OKA ' = OHA ' = 600 . Suy ra A ' HO = A ' KO OH = OK . Do đó AO là phân giác góc BAC nên OAK = 300 . Đặt AH = AK = x . Ta có: A ' O = OK .tan 600 = AK .tan 300.tan 600 = AK = x . 4 2 2 ( A ' O ) = ( AA ')2 − ( OA) = a 2 − x 2 . 3 4 21 Từ đó suy ra x 2 = a 2 − x 2 x = a . 3 7 Suy ra VABC . A ' B 'C ' = A ' O.S ABC = a 21 2 3 7 . .a = 3a 3 7 4 28 Câu 31: Cho lăng trụ ABC. ABC có đáy là tam giác vuông cân tại B , AC = 2a . Hình chiếu vuông góc 1 của A lên mặt phẳng ( ABC ) là điểm H thuộc cạnh AC sao cho AH = AC . Mặt bên 3 ( ABBA) tạo với đáy một góc 60 . Thể tích khối lăng trụ là A. a3 . 9 B. a3 6 . 9 C. a3 6 . 3 D. a3 . 3 Lời giải Chọn C Tam giác ABC vuông cân tại B , AC = 2a . Do đó: AB = BC = a 2 S ABC = a 2 . Ta có ( ABBA ) tạo với đáy một góc 60 là AIH = 60 , với IH // BC . 1 a 6 = h. Suy ra AH = IH tan 60 = BC. 3 = 3 3 21 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN a3 6 . 3 Câu 32: Cho hình lăng trụ ABC. ABC có đáy ABC là tam giác đều cạnh là a . Tam giác AAB cân tại A và nằm trong mặt phẳng vuông góc với mặt đáy, mặt bên ( AACC ) tạo với mặt phẳng Vậy thể tích khối lăng trụ là: VABC . ABC = SABC .h = ( ABC ) một góc 45 A. V = 3a 3 . 32 . Thể tích của khối lăng trụ ABC. ABC là B. V = 3a 3 . 4 C. V = 3a 3 . 8 D. V = 3a 3 . 16 Lời giải Chọn D B' C' A' B C I M A Gọi I là trung điểm của AB . Tam giác AAB cân tại A nên AI ⊥ AB . ( ABA ) ⊥ ( ABC ) Theo giả thiết, ta có ( ABA ) ( ABC ) = AB AI ⊥ ( ABC ) . AI ⊥ AB, AI ( ABA ) Kẻ IM ⊥ AC . IM ⊥ AC ( AIM ) ⊥ AC AM ⊥ AC . Ta có AI ⊥ AC ( ACC A ) ( ABC ) = AC Lại có AM ⊥ AC IM ⊥ AC (( ACCA) ; ( ABC )) = ( AM ; IM ) = AMI = 45 . a a 3 Xét tam giác IAM vuông tại M nên IM = AI .sin IAM = .sin 60 = . 2 4 Xét tam giác AMI vuông tại I nên AI = IM .tan AMI = a 3 a 3 . .tan 45 = 4 4 Thể tích của khối lăng trụ là VABC . A ' B 'C ' = AI SABC a 3 a 2 3 3a 3 = . = . 4 4 16 Câu 33: Cho hình lăng trụ ABC. ABC có AA = AB = AC . Tam giác ABC vuông cân tại A có BC = 2a . Hai mặt phẳng ( AABB) và ( ABC ) vuông góc nhau. Tính thể tích khối lăng trụ đã cho. TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 22 Phan Nhật Linh A. V = Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia a3 2 . 2 B. V = a3 2 . 6 C. V = a3 3 . 2 D. V = a3 3 . 6 Lời giải Chọn A Gọi M trung điểm AB . Gọi H là trung điểm BC . Theo giả thiết có AH ⊥ ( ABC ) và HM AC . AB ⊥ HM AB ⊥ AM . (1) Suy ra AB ⊥ AH ( ABBA) ⊥ ( ABC ) Theo giả thiết (2) ABBA) ( ABC ) = AB. Từ (1), (2) suy ra AM ⊥ (CAB) hay AM ⊥ AC . Gọi AH = x . Xét tam giác AMC có CM = a 5 . 2 Xét tam giác AMH có AM = x 2 + a 2 . Xét tam giác ACM có AC = x 2 + a2 . 2 Xét tam giác ACM vuông tại A có CM 2 = AM 2 + AC 2 5a 2 a2 a 2 = x2 + a2 + x2 + x = . 2 2 2 Vậy thể tích khối lăng trụ V = a 2 2 a3 2 a = . 2 2 Câu 34: Cho hình hộp ABCD. A ' B ' C ' D ' , AB = 2a, BC = a, ABC = 600 . Hình chiếu vuông góc của điểm A ' lên mặt phẳng ( ABCD ) là trung điểm O của cạnh AC . Góc giữa hai mặt phẳng ( ABB ' A ') a3 3 A. . 2 và ( ABCD ) bằng 600 . Thể tích của hình hộp đã cho bằng 3a 3 7 B. . 4 3a 3 C. . 2 Lời giải Chọn D 23 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 3a 3 3 D. . 4 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Ta có A ' O ⊥ ( ABCD) . Từ O dựng OH ⊥ AB tại H , lại có A ' O ⊥ AB nên AB ⊥ ( A ' OH ) suy ra góc giữa hai mặt phẳng ( ABB ' A ') và ( ABCD ) bằng A ' HO = 600 S ABC Mà S 1 a2 3 = . AB.BC.sin B = S ABCD = 2S 2 2 ABC ABC = a 2 3. 1 a 3 = . AB.d ( C , AB ) d ( C , AB ) = . 2 2 Suy ra OH = 1 a 3 d ( C , AB ) = . 2 4 Tam giác A ' OH vuông tại O : A ' O = OH .tan A ' HO = 3a . 4 Vậy thể tích hình hộp ABCD. A ' B ' C ' D ' là: VABCD. A ' B 'C ' D ' = A ' O.S ABCD = 3a 2 3a3 3 .a 3 = . 4 4 Câu 35: Cho hình lăng trụ ABCD. ABC D có đáy ABCD là hình thoi tâm O cạnh a , ABC = 60 . Hình chiếu vuông góc của A lên mặt phẳng ABCD trùng với tâm O . Góc giữa mặt phẳng ( ADDA) và mặt đáy ( ABCD ) bằng 60 . Tính thể tích lăng trụ ABCD. ABC D . A. 3a 3 . 4 B. a3 . 4 C. 3a 3 3 . 8 D. a3 3 . 8 Lời giải Chọn C Gọi H , M lần lượt là trung điểm AD , AH . Tam giác ACD đều nên CH ⊥ AD . OM // CH nên OM ⊥ AD . Ta thấy AD ⊥ OM , AD ⊥ AO nên AD ⊥ AM . TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 24 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia ( ABCD ) ( ADDA ) = AD OM ( ABCD ) , OM ⊥ AD A M ( ADDA ) , AM ⊥ AD CH = (( ABCD ) , ( ABCD)) = AMO = 60 . a 3 1 a 3 OM = CH = . 2 4 2 Tam giác AOM vuông tại O , ta có: AO = OM .tan 60 = S ABCD = 2SABC 3a . 4 a2 3 a2 3 a 2 3 3a 3a3 3 = 2. = . = ; VABCD. ABC D = . 4 2 2 4 8 Câu 36: Cho hình lăng trụ ABCD. ABC D có đáy ABCD là hình chữ nhật tâm O có AB = 2a , AC = 4a và AA = AB = AC . Biết hai mặt phẳng ( AAC ) và ( DAC ) tạo với nhau góc 30 . Tính thể tích khối lăng trụ đã cho. B. 12 2a 3 . A. 6 3a 3 . C. 6 2a 3 . Lời giải D. 12 3a 3 . Chọn D Vì AA = AB = AC và ABCD là hình chữ nhật tâm O nên AO ⊥ ( ABCD ) . Ta có ( AAC ) ( DAC ) = AC (1) . Vì OD = OC = CD = 2a nên DOC đều. Gọi M là trung điểm OC . DM ⊥ AC , mà DM ⊥ AO DM ⊥ ( AACC ) DM ⊥ AC . Kẻ MN ⊥ AC ( 2 ) (với N thỏa AN = 1 AC ) 4 AC ⊥ ( MND ) AC ⊥ DN ( 3) . Từ (1) , ( 2 ) , ( 3) suy ra (( AAC ) , ( DAC)) = ( MN , DN ) = DNM = 30 . Ta có AD = AC 2 − AB 2 = 2 3a và DM = CD 3 =a 3. 2 DM = 3a (vì MN // AO ). tan MND Khi đó thể tích khối lăng trụ ABCD. ABC D là: AO = MN = VABCD. ABC D = AB. AD. AO = 2a.2 3a.3a = 12 3a 3 . Câu 37: Cho hình lăng trụ ABCD. ABC D có đáy là hình thang vuông tại A, B ( BC //AD ) , góc giữa hai mặt phẳng ( ABCD ) và ( AABB ) bằng 90 và BC = 12, AD = 16, CD = 5 ,tam giác ABA 25 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN đều. Thể tích của khối lăng trụ đã cho là A. 126 3. B. 252 . C. 63 Lời giải 3. D. 410 . Chọn C Trong mp ( ABCD ) kẻ CH vuông góc với AD tại H . Khi đó ta có ABCH là hình chữ nhật Suy ra BC = AH = 12 HD = 4 Xét tam giác CHD vuông tại H ta có: HC = AB = 3 Ta thấy ( ABCD ) ( AABB ) = AB Kẻ AI ⊥ AB Suy ra AI ⊥ ( ABCD ) ( I là trung điểm của AB ) Tam giác ABA đều nên AI = 3 3 2 1 2 Vậy thể tích của khối lăng trụ đã cho là V = S ABCD . AI = . AI . ( BC + AD ) .CH = 63 3 Câu 38: Lăng trụ tam giác ABC. ABC có đáy là tam giác đều cạnh a , góc giữa cạnh bên và mặt đáy bằng 30 . Hình chiếu của A lên ( ABC ) là trung điểm I của BC . Thể tích khối lăng trụ là A. a3 3 . 12 B. a3 3 . 6 C. a3 3 . 2 D. a3 3 . 8 Lời giải Chọn D TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 26 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Ta có AI ⊥ ( ABC ) ( AA, ( ABC ) ) = AAI = 30 . Do tam giác ABC đều nên AI = AB.sin 60 = a 3 . 2 Suy ra độ dài đường cao của lăng trụ là: AI = AI .tan 30 = Ta lại có: S ABC = a 3 a .tan 30 = . 2 2 1 a2 3 . AB. AC.sin 60 = 2 4 Vậy thể tích khối lăng trụ là: V = S ABC . AI = a 2 3 a a3 3 . . = 4 2 8 Câu 39: Cho lăng trụ tam giác ABC. ABC có đáy là tam giác đều cạnh a . Độ dài cạnh bên bằng 4a . Mặt phẳng ( BCC B ) vuông góc với đáy và góc giữa hai đường thẳng AA ' và BC bằng 300 . Thể tích khối lăng trụ đã cho là A. 3a 3 . 9 B. 3a 3 . 3 C. 3a 3 . 6 D. 3a 3 . 2 Lời giải Chọn D Diện tích tam giác ABC là S ABC = a2 3 . 4 Giả sử tứ giác BCC ' B ' có góc B nhọn. Gọi H là hình chiếu của B trên BC . Từ giả thiết suy ra BH ⊥ ( ABC ) . Ta có ( AA ', BC ) = ( BB ', BC ) = B ' BC Diện tích tam giác BBC là S BBC = Mặt khác S BBC = 1 1 BB.BC.sin BBC = 4a.a.sin 30 = a 2 . 2 2 2a 2 2S 1 = 2a . BH .BC BH = BBC = a 2 BC Thể tích khối lăng trụ ABC. ABC là V = BH .S ABC = 2a. a2 3 a3 3 . = 4 2 Câu 40: Cho hình lăng trụ ABCD. ABC D có ABCD là hình chữ nhật. Tính thể tích khối lăng trụ đã cho biết AA = AB = AD và AB = a, AD = a 3, AA = 2a A. 3a 3 . B. a 3 . 27 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 C. a 3 3 . D. 3a 3 3 . CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Lời giải Chọn A Gọi H là hình chiếu của A trên ( ABCD ) . Vì AA = AB = AD HA = HB = HD H = AC BD ; AH = AA2 − AH 2 = AA2 − AB 2 + AD 2 =a 3. 4 Vậy VABCD. ABC D = AH .S ABCD = a 3.a 2 3 = 3a 3 . Câu 41: Cho hình lăng trụ ABC. ABC có đáy là tam giác đều cạnh a . Hình chiếu vuông góc của điểm A lên mặt phẳng ( ABC ) trùng với trọng tâm tam giác ABC . Biết khoảng cách giữa hai đường thẳng AA và BC bằng a 3 . Tính theo a thể tích V của khối lăng trụ ABC. ABC . 4 a3 3 A. V = . 6 a3 3 B. V = . 12 a3 3 C. V = . 3 Lời giải a3 3 D. V = . 24 Chọn B Ta có AG ⊥ ( ABC ) nên AG ⊥ BC ; BC ⊥ AM BC ⊥ ( MAA ) Trong mặt phẳng (MAA ') kẻ MI ⊥ AA , mà BC ⊥ (MAA ') MI ⊥ BC nên d ( AA; BC ) = IM = a 3 4 Trong mặt phẳng (MAA ') kẻ GH ⊥ AA , ta có 1 1 1 = + AG = 2 2 HG AG AG 2 AG GH 2 2 a 3 a 3 = = GH = . = AM IM 3 3 4 6 a 3 a 3 . 6 =a = 3 3 AG 2 − HG 2 a2 a2 − 3 12 AG.HG TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 28 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia a a2 3 a2 3 VABC . ABC = AG.S ABC = . = ( đvtt). 3 4 12 Câu 42: Cho hình lăng trụ tứ giác đều ABCD. ABC D có đáy là hình vuông; khoảng cách và góc giữa 3 7a 2 và với cos = . Thể tích khối lăng trụ 7 4 hai đường thẳng AC và DC lần lượt bằng đã cho bằng A. 3a 3 . B. 9a 3 . C. 3 3a 3 . Lời giải D. 3a 3 . Chọn B A' D' B' C' H A D O B C Ta có ABCD. ABC D là hình lăng trụ tứ giác đều nên BB ⊥ ( ABCD ) và DC // AB nên ( AC , DC ) = ( AC , AB) = . Vì BCC B và ABB A là hai hình chữ nhật bằng nhau nên AB ' = CB ' , suy ra = BAC . Lại có DC // AB DC // ( ABC ) d ( AC , DC ) = d ( DC , ( ABC ) ) = d ( D, ( ABC ) ) = d ( B, ( ABC ) ) . Do ABCD là hình vuông nên AC ⊥ BD , mà BB ⊥ ( ABCD ) BB ⊥ AC . Từ đó suy ra AC ⊥ ( BDDB ) . Gọi O = AC BD , kẻ BH ⊥ BO thì BH ⊥ ( ABC ) BH = d ( B, ( ABC ) ) = d ( AC , DC ) = 3 7a . 7 AC x 2 . = 2 2 1 1 1 7 2 1 = + 2= 2+ Tam giác BBO vuông tại B có BH ⊥ BO nên 2 2 2 BH BO BB 9a x BB 2 1 7 2 3ax = 2 − 2 BB = . 2 BB 9a x 7 x 2 − 18a 2 Giả sử AB = x ( x 0 ) AC = BD = AB 2 + BC 2 = x 2 AO = BO = 7 x 4 − 9a 2 x 2 . 7 x 2 − 18a 2 Tam giác ABC cân tại B và O là trung điểm của AC nên BO ⊥ AC . Suy ra BC = AB = BB2 + AB 2 = 29 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN 2 AO = Suy ra cos = cos BAC = 4 AB x 2 7 x 4 − 9a 2 x 2 2 = 2x 7 x 2 − 18a 2 7 x 4 − 9a 2 x 2 7 x 2 − 18a 2 7 x 4 − 9a 2 x 2 = 4 x 2 7 x 4 − 9a 2 x 2 = 4 x 2 ( 7 x 2 − 18a 2 ) 7 x 2 − 9a 2 = 4 ( 7 x 2 − 18a 2 ) 7 x 2 − 18a 2 x 2 = 3a 2 x = 3a . Do đó BB = 3a , S ABCD = AB 2 = 3a 2 . Vậy VABCD. ABC D = BB.S ABCD = 9a 3 . TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 30 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Dạng 10: Tỷ số thể tích khối lăng trụ B Câu 1: VÍ DỤ MINH HỌA Cho khối lăng trụ tam giác ABC. ABC có thể tích V . Thể tích của khối chóp B. ACC A bằng 2 1 1 3 A. V . B. V . C. V . D. V . 3 3 2 4 Lời giải Chọn A 1 1 2 Ta có: VB. ABC = d ( B, ( ABC ) ) .S ABC = V VB. ACC A = V − VB. ABC = V . 3 3 3 Câu 2: Cho hình hộp ABCD. ABC D . Tính tỷ số thể tích của khối tứ diện BDAC và khối hộp ABCD. ABC D . 1 2 1 2 A. . B. . C. . D. . 5 3 3 5 Lời giải Chọn C Gọi thể tích của khối hộp ABCD. ABC D là V . 1 Ta có: VB. ABC = VD. AC D = VC .BCD = VA. ABD = V . 6 1 VBDAC = V − (VB. ABC + VD. AC D + VC .BCD + VA. ABD ) = V . 3 Câu 3: Cho hình hộp ABCD. ABC D , gọi M , N , P lần lượt là trung điểm của các đoạn thẳng AB, AD, BC . Tỷ số thể tích của khối MNPD và khối hộp ABCD. ABC D bằng A. 1 . 6 B. 1 . 8 1 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 C. 1 . 24 D. 1 . 12 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Lời giải Chọn D Ta có chiều cao của khối MNPD và khối hộp ABCD. ABC D bằng nhau, giả sử cùng bằng h . Diện tích đáy của khối MNPD và khối hộp ABCD. ABC D lần lượt bằng: S ABC D và VABCD. ABC D = h.S ABC D 1 S NPD = S ABC D . Nên 1 1 1 1 1 4 VMNPD = 3 h.S NPD = 3 h. 4 S ABC D = 12 h.S ABC D = 12 VABCD. ABC D 1 Vậy tỷ số thể tích của khối MNPD và khối hộp ABCD. ABC D bằng . 12 Câu 4: Cho khối hộp ABCD. A ' B ' C ' D ' có thể tích bằng V . Thể tích của khối tứ diện A ' BC ' D bằng V V V V A. . B. . C. . D. . 2 6 3 4 Lời giải Chọn C Ta có: VAABD V 1 d ( A, ( ABCD ) ) .S ABD 1 1 1 V 3 = = . = VAABD = . d ( A, ( ABCD ) ) .S ABCD 3 2 6 6 Hoàn toàn tương tự VCBCD = VDACD = VBABC = V 6 VABCD = V − (VAABD + VCBCD + VDACD + VBABC ) = V − 4. V V = . 6 3 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 2 Phan Nhật Linh C Câu 1: Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Cho khối lăng trụ ABC. ABC có thể tích V và M là trung điểm của cạnh AA , thể tích khối chóp M . ABC là A. V . 6 B. V . 4 C. V . 2 D. V . 3 Lời giải Chọn A Vì M là trung điểm cạnh AA nên VM . ABC = 1 VA. ABC . 2 Mặt khác VA. ABC = 1 VABC . ABC = 1 V , vậy nên VM . ABC = 1 VA. ABC = V . 3 Câu 2: 3 2 6 Cho lăng trụ ABC. ABC biết diện tích mặt bên ( ABBA ) bằng 15 , khoảng cách từ C đến mặt phẳng ( ABBA ) bằng 6 . Thể tích của khối lăng trụ ABC. ABC bằng A. 60 . B. 45 . C. 90 . Lời giải D. 30 . Chọn B Ta có VC . ABC = VABC . ABC 2V VC . ABBA = ABC . ABC 3 3 1 1 Ta có thể tích khối chóp C. ABBA bằng VC . ABBA = d(C ,( ABBA)) .S ABBA = .6.15 = 30 3 3 3 VABC . ABC = VC . ABBA = 45 . 2 3 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Câu 3: Cho lăng trụ ABC. ABC , gọi M , N lần lượt là trung điểm của cạnh AA và BC . Biết khối tứ diện AMNB có thể tích là 3a 3 . Tính thể tích lăng trụ ABC. ABC . A. 9a 3 . B. 12a 3 . C. 36a 3 . D. 18a 3 . Lời giải Chọn C Gọi V là thể tích lăng trụ ABC. ABC 1 1 1 1 1 1 Ta có VM . ABN = VM . ABC = . VA. ABC = . V = V nên V = 12VAMNB = 36a 3 . 2 2 2 4 3 12 Câu 4: Cho khối lăng trụ tam giác ABC. ABC . Biết thể tích của khối chóp A. ABC bằng V . Thể tích khối lăng trụ ABC. ABC là A. V . 3 B. 3V . 2 C. 2V . 3 D. 3V . Lời giải Chọn D Thể tích khối lăng trụ là VABC . ABC = S ABC .d ( A, ( ABC ) ) 1 Thể tích khối chóp A. ABC là VA. ABC = S ABC .d ( A, ( ABC ) ) = V 3 Vậy VABC . ABC = 3V . Câu 5: Cho hình lăng trụ ABC. ABC có thể tích bằng V . Gọi M là trung điểm cạnh BB , điểm N V thuộc cạnh CC sao cho CN = 2C N . Khối chóp A.BCNM có thể tích là V1 . Tính 1 . V 1 7 7 5 A. . B. . C. . D. . 3 18 12 18 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 4 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Lời giải Chọn D Diện tích hình thang BCNM : 1 7 1 1 2 S BCNM = ( BM + CN ) .d ( B; CC ) = CC + CC .d ( B; CC ) = .CC .d ( B; CC ) 2 12 22 3 = 7 S BCC B 12 7 7 7 1 VA.BCC B = (V − VA. ABC ) = V − .d ( A; ( ABC ) ) .S ABC 12 12 12 3 V 7 7 1 7V . Suy ra 1 = = V − V = V 18 12 3 18 Cách 2: Áp dụng công thức V 1 AM BN CP Nếu = a; = b; = c thì ABC.MNP = ( a + b + c ) VABC. ABC 3 AA BB CC Khi đó: V1 = Khi đó: Câu 6: V1 1 CN BM AA 1 2 1 7 = + + = + + 0 = . V 3 CC BB AA 3 3 2 18 Cho khối hộp ABCD. ABC D có thể tích bằng 1 . Thể tích của khối tứ diện ABC C bằng 5 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN A. 2 . 3 B. 1 . 3 C. 1 . 2 D. 1 . 6 Lời giải Chọn D 1 Ta có VABC C = .d ( C , ( ABC ) ) .S ABC 3 1 1 1 1 1 = d ( C , ( ABC ) ) . S ABCD = d ( C , ( ABC ) ) .S ABCD = .VABCD. A ' BC D = . 3 2 6 6 6 Câu 7: Cho khối lăng trụ tam giác ABC. ABC có thể tích là V . Gọi M là trung điểm cạnh AA . Khi đó thể tích khối chóp M .BCC B là V 2V V V A. . B. . C. . D. . 2 3 3 6 Lời giải Chọn B Vì AA // ( BBC C ) nên d ( M , ( BBC C ) ) = d ( A, ( BBC C ) ) suy ra VM .BBC C = VA.BBC C 1 2 Mà VA.BBCC = VABC . ABC − VAABC = V − V = V 3 3 2 Vậy VM .BBC C = V . 3 Câu 8: Cho hình hộp ABCD. ABC D có O = AC BD . Với thể tích khối chóp A. AOD là a 3 thì thể tích khối hộp ABCD. ABC D là A. 6a 3 . B. 12a 3 . C. 3a 3 . Lời giải D. 4a 3 . Chọn B TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 6 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Ta có: VABCD. ABC D = S ABCD .d ( A, ( ABCD ) ) = 4.S AOD .d ( A, ( AOD ) ) 1 = 4.3. .SAOD .d ( A, ( AOD ) ) = 12VA. AOD = 12a 3 . 3 Câu 9: Cho hình lăng trụ đứng ABC . A ' B ' C ' . Gọi I là trung điểm BC. Tính tỉ số thể tích khối tứ diện A’ABI và thể tích khối lăng trụ đã cho. 1 1 1 1 A. . B. . C. . D. . 4 12 6 3 Lời giải Chọn C 1 1 Ta có: VABC . A ' B 'C ' = S ABC . AA ' và VA ' ABI = S ABI . AA ' mặt khác S ABI = S ABC 3 2 1 1 1 S ABI . AA ' . S ABC . AA ' VA ' ABI 1 =3 =3 2 = . Suy ra VABC . A ' B 'C ' S ABC . AA ' S ABC . AA ' 6 Câu 10: Cho khối lăng trụ tam giác ABC. ABC có thể tích V . Gọi M là trung điểm của AA , N là trung điểm AM , P nằm trên BB sao cho BP = 4 BP . Gọi thể tích khối đa diện MNBCC P là V V1 . Tỉ số 1 bằng V 41 37 41 2 A. . B. . C. .D . 60 49 57 3 Lời giải Chọn A Ta có VN . ABC NA 1 1 1 = = VN . ABC = VA. ABC = V . VA. ABC AA 4 4 12 7 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Mặt khác VC . ABPM S ABPM = VC . ABBA S ABBA 1 1 AA + AA AM +BP 2 7 5 = = = . AA + BB 2 AA 20 7 7 2 7 VC . ABBA = . V = V . 20 20 3 30 41 V 41 1 7 Do đó V1 = V − (VN . ABC + VC . ABPM ) = V − + V = V . Suy ra 1 = . 60 V 60 12 30 VC . ABPM = Câu 11: Cho lăng trụ ABC. A ' B ' C ' có thể tích là V . M , N , P là các điểm lần lượt nằm trên các cạnh AA ', BB ', CC ' sao cho AM 1 BN CP = , = x, = y . Biết thể tích khối đa diện ABC.MNP bằng AA ' 3 BB ' CC ' 2V . Giá trị lớn nhất của xy bằng: 3 17 25 A. . B. . 21 36 C. 5 . 24 D. 9 . 16 Lời giải Chọn B 1 1 Ta có VABC .MNP = VM . ABC + VM . NBCP = d ( M , ( ABC ) ) S ABC + d ( M , ( NBCP ) ) S BNPC 3 3 1 AM 1 BN CP = d ( A ', ( ABC ) ) S ABC + + d ( A, ( NBCP ) ) S BB 'C 'C 3 AA ' 3 BB ' CC ' AM BN CP + + 1 AM 1 BN CP AA ' BB ' CC ' V = VABC . A ' B 'C ' + + V = ABC . A ' B ' C ' ABC . A ' B 'C ' 3 AA ' 3 BB ' CC ' 3 AM BN CP 1 2 + + + x+ y x + y) ( VABC .MNP 2 5 25 AA ' BB ' CC ' 3 = = = x + y = xy = Ta có . VABC . A ' B 'C ' 3 3 3 3 4 36 Đẳng thức xảy ra khi x = y = 5 . 6 Câu 12: Cho lăng trụ ABC. A ' B ' C ' . Gọi M , N lần lượt là trung điểm của BB ' và CC ' . Tỉ số thể tích VABCMN là VABC . A ' B 'C ' TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 8 Phan Nhật Linh A. Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia 1 . 6 B. 1 . 3 C. 1 . 2 D. 2 . 3 Lời giải Chọn B Ta có: 1 VABCMN 1 = (hai hình chóp có chung đỉnh và đáy nhưng đáy này bằng đáy kia). 2 VA.BCC ' B ' 2 Ta có: VA.BCC ' B ' V 2 1 = (vì A. A ' B 'C ' = ) VABC . A ' B 'C ' 3 VABC . A ' B 'C ' 3 Vậy VABCMN 1 2 1 = . = . VABC . A ' B 'C ' 2 3 3 Câu 13: Cho hình lăng trụ tam giác ABC. ABC có thể tích là V và độ dài cạnh bên AA = 6 đơn vị. Cho điểm A1 thuộc cạnh AA sao cho AA1 = 2 . Các điểm B1 , C1 lần lượt thuộc cạnh BB , CC sao cho BB1 = x, CC1 = y , ở đó x, y là các số thực dương thỏa mãn xy = 12. Biết rằng thể tích của 1 V . Giá trị của x − y bằng 2 B. 4 . C. 1 . Lời giải khối đa diện ABC. A1 B1C1 bằng A. 3 . Chọn C Cách 1: 9 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 D. 0 . CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Gọi M , N lần lượt thuộc BB và CC sao cho BM = CN = 2. Khi đó ta có x+ y−4 1 x+ y−4 2 VABCC B = V + V. 12 3 12 3 1 Mặt khác theo giả thiết ta có VABC . A1B1C1 = V nên suy ra 2 1 x+ y−4 2 1 1 x+ y−4 2 1 V+ V= V + = x + y = 7 , kết hợp với xy = 12. Ta có 3 12 3 2 3 12 3 2 x = 3 x = 4 hoặc . Do đó x − y = 1. y = 3 y = 4 Cách 2: Vận dụng công thức: AA1 BB1 CC1 2 x y AA + BB + CC 6+6+6 2+ x+ y VABC . A1B1C1 = VABC . ABC = VABC . ABC = VABC . ABC 3 3 18 1 2+ x+ y 1 Giả thiết: VABC . A1B1C1 = VABC . ABC = x+ y =7 2 18 2 kết hợp với xy = 12. Ta có 1 3 VABC . A1B1C1 = VABC . A1MN + VA1MNC1B1 = V + x = 3 x = 4 hoặc . Do đó x − y = 1. y = 3 y = 4 Câu 14: Cho hình lập phương ABCD. A ' B ' C ' D ' . Gọi M là điểm thuộc đoạn CC ' thỏa mãn CC ' = 4CM . Mặt phẳng ( AB ' M ) chia khối lập phương thành hai phần có thể tích V1 và V2 . Gọi V2 là phần có chứa điểm B . Tính tỉ số k = A. 32 . 25 B. 7 . 16 V1 . V2 C. 25 . 7 D. 7 . 32 Lời giải Chọn C TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 10 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia B' C' A' D' B M C K J A D Gọi K = MB ' BC ; J = AK CD và V là thể tích của khối lập phương ABCD. A ' B ' C ' D ' . CK CM 1 KM KJ KC 1 = = = = = . B ' C ' MC ' 3 KB ' KA KB 4 V KC KM KJ 1 1 1 1 . . = . . = . Ta có V2 = VB '. ABK − VK .CMJ ; K .CMJ = VK .BB ' A KB KB ' KA 4 4 4 64 Ta có 63 VB '. ABK . 64 1 1 4 2 2 Ta có SABK = d ( A, BK ).BK = d ( A, BK ). BC = S ABCD VB '. ABK = V . 2 2 3 3 9 V 25 7 25 Suy ra V2 = V V1 = V k = 1 = . 32 32 V2 7 Suy ra V2 = Câu 15: Cho hình lăng trụ ABC. ABC V . Gọi M , N , P lần lượt là các điểm thuộc các cạnh AA , BB , CC sao cho AM = 2 MA , NB ũ = 2 NB , PC = PC . Gọi V1 , V2 lần lượt là thể tích của hai khối V đa diện ABCMNP và ABCăMNP . Tính tỉ số n V A. 1 = 2 . V2 V1 . V2 V B. B1 = 1 . Vắ2 c C. V1 1 = . V2 2 D. Lời giải Chọn B Gọi V là thể tích khối lăng trụ ABC. ABC . Ta có V1 = VM . ABC + VM .BCPN . 1 1 2 2 VM . ABC = S ABC .d ( M , ( ABC ) ) = . S ABC .d ( A, ( ABC ) ) = V . 3 3 3 9 1 1 1 1 VM . ABC = S ABC .d ( M , ( ABC ) ) = . S ABC .d ( A, ( ABC ) ) = V . 3 3 3 9 11 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 V1 2 = . V2 3 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Do BCC B là hình bình hành và NB = 2 NB , PC = PC nên S BC PN = 7 S BCPN . 5 7 Suy ra VM .BC PN = VM .BCPN , Từ đó V = VM . ABC + VM .BCPN + VM . ABC + VM .BC PN 5 2 1 7 5 V = V + VM .BCPN + V + VM .BCPN VM .BCPN = V . 9 9 5 18 V 2 5 1 1 Như vậy V1 = V + V = V V2 = V . Bởi vậy: 1 = 1 . V2 9 18 2 2 Câu 16: Cho khối lăng trụ tam giác ABC. ABC có thể tích V . Gọi M , N , P lần lượt là trung điểm của các cạnh AB; BC ; CC . Mặt phẳng ( MNP ) chia khối lăng trụ đã cho thành 2 phần, phần chứa điểm B có thể tích là V1 . Tỉ số A. 61 . 144 B. V1 bằng V 37 . 144 C. 49 . 144 D. 25 . 144 Lời giải Chọn C Gọi S và h lần lượt là diện tích đáy và chiều cao của lăng trụ ABC. ABC V = Sh . Gọi NP BB = E , NP BC = F , MF AC = Q, ME AB = R Suy ra mặt phẳng ( MNP ) cắt khối lăng trụ theo thiết diện là MRNPQ . 1 1 Ta có BEPC là hình bình hành BE = PC = CC = BB , tương tự ta có BNFC là hình 2 2 1 1 bình hành C F = BN = BC = BC . 2 2 1 3 1 3 Ta có : S MBF = .BM .BF .sin MBF = . . AB.BC .sin ABC = S 2 4 2 4 3 3 Khi đó : d ( E , ( ABC ) ) = d ( B, ( ABC ) ) = h 2 2 1 1 3 3 3 VE .BMF = .d ( E , ( ABC ) ) .S BMF = . h. S = V . 3 3 2 4 8 3 V 1 1 3 1 EB = VE .BNR = . V = V Lại có E .BNR = VE .BFM EB 27 27 8 72 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 12 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Ta cũng có VF .C PQ VF .BEM = FC FP FQ 1 1 1 1 1 3 1 . . = . . = VF .C PQ = . V = V . FB FE FM 3 3 2 18 18 8 48 ( ) Suy ra V1 = VE .BMF − VVE . BNR + VF .C PQ = Vậy 49 V. 144 V1 49 . = V 144 Câu 17: Cho hình lập phương ABCD. A ' B ' C ' D ' . Gọi M , N lần lượt là trung điểm B ' A ' và B ' B . Mặt phẳng ( P ) đi qua MN và tạo với mặt phẳng ( ABB ' A ') một góc sao cho tan = 2 . Biết ( P) cắt các cạnh DD ' và DC . Khi đó mặt phẳng ( P ) chia khối lập phương thành hai phần, gọi thể tích phần chứa điểm A là V1 và phần còn lại có thể tích V2 . Tỉ số A. V1 = 1. V2 B. V1 = 2. V2 C. V1 1 = . V2 3 V1 là V2 D. V1 1 = . V2 2 Lời giải Chọn A Không mất tính tổng quát, giả sử độ dài cạnh của hình lập phương ABCD. A ' B ' C ' D ' là 1. Gọi Q, R, I lần lượt là trung điểm của các cạnh DC , DD ', AA ' . Ta có QR // MN // DC // AB nên M , N , Q, R đồng phẳng. ( MNQR ) ( ABB ' A ') = MN . Trong ( ABB ' A ') , ta có IM ⊥ MN . RI ⊥ ( ABB ' A ') RI ⊥ MN . Do đó, MN ⊥ ( IMR ) MR ⊥ MN . Suy ra = ( ( MNQR ) , ( ABB ' A ') ) = ( IM , MR ) = RMI , tan = ( P) RI = 2 . Như vậy, mặt phẳng MI chính là mặt phẳng MNQR . Gọi T = MN AA ', K = MN AB, P = QK BC , S = RT A ' D ' . Khi đó, thiết diện của khối lập phương ABCD. A ' B ' C ' D ' cắt bởi mặt phẳng ( P ) là lục giác MNPQRS . V1 = VA.MNPQRS + VAA ' MS + VADRQ + VABNP 13 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN V2 = VC '.MNPQRS + VC ' D ' RS + VC 'CPQ + VC ' MNB ' Dễ thấy VA.MNPQRS = VC '.MNPQRS và 2 VAA ' MS = VADRQ = VABNP = VC ' D ' RS = VC 'CPQ = VC ' MNB ' Do đó, V1 = V2 1 11 1 . = .1. = 3 2 2 24 V1 =1. V2 Câu 18: Cho khối hộp ABCD. A ' B ' C ' D ' , điểm M thuộc cạnh CC ' sao cho CC ' = 3CM . Mặt phẳng ( AB ' M ) chia khối hộp thành hai khối đa diện. thể tích khối đa diện chứa đỉnh B . Tính tỉ số A. 13 . 41 B. 41 . 108 V1 là thể tích khối đa diện chứa đỉnh A ' , V2 là V1 ? V2 13 . 8 C. D. 41 . 13 Lời giải Chọn D Gọi E = B ' M BC , F = AE DC . ( ) Gọi V là thể tích khối hộp ABCD. A ' B ' C ' D '. Ta có: V = S ABB ' A ' .d C , ( ABB ' A ' ) . Ta có: VE . ABB ' = SABB ' .d ( E , ( ABB ') ) = . S ABB ' A ' . d ( C , ( ABB ' A ' ) ) = V . 1 1 3 3 EF EC EM 1 VE . FCM = . . .VE . ABB ' = VE . ABB ' EA EB EB ' 27 1 1 Suy ra: V2 = VE . ABB ' − VE . FCM = V − V 4 108 Vậy: 1 2 3 2 1 4 1 V. 108 13 13 41 = V . Và V1 = V − V2 = V − V = V . 54 54 54 = V1 41 = . V2 13 . Câu 19: Cho lăng trụ ABCD. ABC D có ABCD là hình thang đáy AB, CD sao cho AB = 2CD . Gọi AM 3 DN 4 = ; = , mặt phẳng ( BMN ) chia khối MA 4 ND 3 lăng trụ thành hai khối đa diện, gọi V1 là thể tích của khối đa diện có chứa đỉnh A;V2 là thể tích M , N lần lượt thuộc cạnh AA, DD sao cho khối đa diện còn lại. Biết V1 a = . Giá trị của biểu thức a + 2b bằng V2 b TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 14 Phan Nhật Linh A. 167 . B. 211 . Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia C. 293 . D. 208 . Lời giải Chọn B Gọi E , E lần lượt là trung điểm của AB, AB ; I = BM EE ( BMN ) ( ECC E ) = IK Ta có: ( BMN ) ( ADDA ) = MN IK //MN ( ECC E ) // ( ADDA ) EI 1 EI 1 EI 3 EI 3 = = = = 3 AM 2 AA 14 EE 14 AA 2 7 AM CK EI DN CK 5 Mặt khác: + = + = . AA CC EE DD CC 14 Ta lại có VADCE .MNKI = VAECD.MKN + VBEIKC 1 AM DN CK EI 1 CK EI = + + + VAECD. AEC D + + VECBECB 4 AA DD CC EE 3 CC EE V 41 2 1 11 1 1 4 41 = . . V+ . . V= V 1 = a = 41, b = 85 a + 2b = 211 3 4 7 3 3 7 126 V2 85 Câu 20: Cho hình hộp ABCD .ABC D có thể tích bằng V . Điểm M là trung điểm cạnh CC . Mặt phẳng ( P ) chứa AM cắt các cạnh BB, DD lần lượt tại N , P chia khối hộp thành hai phần. Thể tích phần chứa đỉnh C bằng V V A. . B. . 2 3 C. Lời giải Chọn D 15 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 V . 6 D. V . 4 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN AA C M 2 + V1 AA C C = Áp dụng công thức V 4 1 20 + V 2 1 = . Khi đó: 1 = V 4 4 . Ta có AA = 0, C M = 1 . AA C C 2 Câu 21: Cho lăng trụ ABC. ABC có thể tích bằng V . Gọi M , N , P lần lượt là các điểm thuộc AA , AM BN C P 1 = = = . Gọi Q là trung điểm BC . Thể tích khối tứ diện BB , AC sao cho AM BN AP 2 MNPQ bằng A. 2 V. 9 B. 1 V. 3 C. 2 V. 7 D. 2 V. 3 Lời giải Chọn A Trong ( AAC C ) , gọi K = MP CC . Trong ( BBC C ) , gọi I = NQ CC . Ta có: 2 2 2 d ( P ; ( MNQ ) ) = d ( K ; ( MNQ ) ) VMNPQ = VP.MNQ = VK .MNQ = VQ.MNK . 3 3 3 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 16 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia 1 1 1 d ( Q ; ( MNK ) ) = d ( I ; ( MNK ) ) VQ.MNK = VI .MNK = VM .INK . 2 2 2 1 1 d ( M ; ( INK ) ) = d ( A ; ( INK ) ) VM .INK = VA.INK VQ.MNK = VA.INK = VN . AKI . 2 2 1 1 d ( N ; ( AKI ) ) = d ( B ; ( AKI ) ) VN . AKI = VB. AKI VQ.MNK = VB. AKI = VI . ABK . 2 2 3 3 1 3 3 d ( I ; ( ABK ) ) = d ( C ; ( ABK ) ) VI . ABK = VC . ABK VQ.MNK = . VC . ABK = VK . ABC . 2 2 2 2 4 4 4 3 4 1 d ( K ; ( ABC ) ) = d ( C ; ( ABC ) ) VK . ABC = VC . ABC VQ.MNK = . VC . ABC = VC . ABC = V . 3 3 4 3 3 2 1 2 VMNPQ = . V = V . 3 3 9 Câu 22: Cho hình hộp ABCD ABC D có đáy ABCD là hình thoi tâm O , cạnh bằng a và BAC = 60 . Gọi I , J lần lượt là tâm của các mặt bên ABBA, CDDC . Biết AI = a 7 , AA = 2a và góc 2 giữa hai mặt phẳng ( ABBA ) , ( ABC D ) bằng 60 . Tính theo a thể tích khối tứ diện AOIJ . A. 3 3a 3 . 64 B. 3a 3 . 48 3a 3 . 32 C. D. 3a 3 . 192 Lời giải Chọn C Ta có AI 2 = AA2 + AB 2 AB 2 − AB 2 = 2 ( AA2 + AB 2 ) − 4 AI 2 = 3a 2 AB = a 3 2 4 Do AB 2 + AB 2 = AA2 nên tam giác AAB vuông tại B S AAB = Tam giác ABC đều cạnh a nên S ABC = Theo đề a2 3 2 a2 3 4 (( ABBA) , ( ABCD)) = 60 , nên suy ra V AABC = 2S AAB .S ABC . sin 60 a3 3 = 3 AB 8 1 1 1 1 1 1 a3 3 VAOIJ = d (O;( IAJ )).S LAJ = d ( B; ( BAD ) ) S BAD = VBABD = VAABC = 3 3 2 2 4 4 32 1 Câu 23: Cho lăng trụ ABC . A ' B ' C '. Điểm M thỏa mãn BM = − .BA , D là trung điểm của BB ' và 2 E là trung điểm của AC . Mặt phẳng ( MDE ) chia khối lăng trụ ABC . A ' B ' C ' thành hai khối 17 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN đa diện có thể tích là V1 , V2 ( V1 là thể tích khối đa diện chứa đỉnh A ). Biết tỉ số các số nguyên dương và A. 2a + b = 193 . a là phân số tối giản), tính 2a + b . b B. 2a + b = 144 . C. 2a + b = 187 . Lời giải V1 a = ( a, b là V2 b D. 2a + b = 239 . Chọn A Gọi A ' B ' ME = R . Kéo dài MD cắt AB, AA ' lần lượt tại P, F . Gọi EF AC = Q . Suy ra thiết diện là ngũ giác ERDPQ . Đặt V = VABC . A ' B 'C ' . Ta có: V1 = VF . A ' EM − VF . AQP − VM . B ' DR . 1 1 1 3 3 Ta có: S AME = .d ( E; AM ) . AM = . .d ( C ; AB ) . AB = .S A ' B ' C ' 2 2 2 2 4 1 Lại có D là trung điểm của BB ' mà BM = − .BA P là trung điểm của AB 2 FA AP 1 FA 3 = = = . FA AM 3 AA 2 1 .d F ; A ' B ' C ' ) ) .S A ' ME VF . A ' ME 3 ( ( 1 FA ' S A ' ME 1 3 3 3 3 = = . . = . . = VF . A ' ME = V . V 3 AA ' S A ' B 'C ' 3 2 4 8 8 d ( A; ( A ' B ' C ' ) ) .S A ' B 'C ' Ta có: APQ VF . APQ V A ' ME S APQ S A ' ME 2 1 1 1 AP 1 = = S APQ = S A ' ME = S A ' B ' C ' = S ABC . 9 12 12 AM 9 1 .d ( F ; ( ABC ) ) .S APQ 1 FA S APQ 1 1 1 1 1 =3 = . . = . . = VF . APQ = V 3 AA ' S ABC 3 2 12 72 72 d ( A '; ( ABC ) ) .S ABC Áp dụng định lí Mennelaus, ta có MA ' RB ' EC ' RB ' 2 . . =1 = . MB ' RC ' EA ' RC ' 3 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 18 Phan Nhật Linh CE BA RM RM RM . . =1 =1 CA BM RE RE ME S MB ' RM 1 B ' RM = . = S B ' RM = S A ' ME MA ' ME 6 Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia = 1 . 2 1 1 .S A ' ME = .S A ' B ' C ' 6 8 1 .d D; A ' B ' C ') ) .S B ' RM VD.B ' RM 3 ( ( 1 DB ' S B ' RM 1 1 1 1 1 = = . . = . . = VD.B ' RM = V V d ( B; ( A ' B ' C ' ) ) .S A ' B ' C ' 3 BB ' S A ' B ' C ' 3 2 8 48 48 Suy ra V1 = V 49 49 V 1 = a = 49, b = 95 2a + b = 193 . 144 V2 95 Câu 24: Cho hình lập phương ABCD. A ' B ' C ' D ' . Gọi M là một điểm trên cạnh BC sao cho BM = 2 MC , E là giao điểm của AM và CD , F là giao điểm của DM và BE . Mặt phẳng ( ) đi qua trung điểm của A ' D ' và vuông góc với CF chia khối lập phương ra thành hai phần có thể tích là V1 , V2 , (V1 V2 ) . Đặt a V1 a tối = với a, b là các số nguyên dương và phân số b V2 b giản. Giá trị a − b bằng A. −7 . B. −11 . C. −10 . Lời giải D. −5 . Chọn C Ta có EC MC 1 1 = = CE = CD . ED AD 3 2 DC EF BM EF 3 . . =1 = . DE FB MC FB 4 3 3 3 3 3 Xét AE.CF = AD + DC CE + EB = AD + DC CE + EC − BC 2 7 2 7 7 Theo định lý Menelaus trong BCE có 3 3 2 = AD + DC DC − AD = 0 . 2 7 7 Vậy AE ⊥ CF . Gọi H , K làn lượt là trung điểm của A ' D ', AD và KP //AM , PQ //CC ' thì ( ) ( HKPQ ) 1 MC DP = 3PC . 2 V 3 3 13 3 = DD '.S ABCD = V V2 = V 1 = . 16 16 16 V2 13 Gọi KP BC = I IM = KA IC = 3 V1 = DD '.S DKP = DD '.S DAC 8 Vậy a − b = −10 . 19 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Câu 25: Cho khối lăng trụ tam giác ABC. ABC có thể tích là V . Gọi I , J lần lượt là trung điểm của hai cạnh AA và BB . Khi đó thể tích khối đa diện ABCIJC bằng 2 3 3 A. V . B. V . C. V . 3 5 4 Lời giải Chọn A A' D. 4 V. 5 C' B' I J A C B Có VABC .IJC 1 AI BJ CC 1 1 1 2 = + + = + + 1 = . VABC . AB C 3 AA BB CC 3 2 2 3 2 2 VABC .IJC = VABC . AB C = V . 3 3 Câu 26: Cho hình lăng trụ ABC. ABC . Gọi M , N lần lượt là trung điểm của CC và BB . Tính tỉ số VABCMN . VABC . ABC A. 1 . 2 B. 2 . 3 1 . 3 Lời giải C. D. 1 . 6 Chọn C Đặt VABC . ABC = V . 1 1 1 2 VA. ABC = S ABC .d ( A, ( ABC ) ) = V VA.BCC B = V − V = V . 3 3 3 3 1 1 1 1 1 2 1 VABCMN = S BCMN .d ( A, ( BCC B ) ) = . S BCC B .d ( A, ( BCC B ) ) = VA.BCC B = . V = V . 3 3 2 2 2 3 3 V 1 Vậy ABCMN = . VABC . ABC 3 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 20 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Câu 27: Cho hình lăng trụ tam giác ABC. ABC có thể tích là V . Gọi M là trung điểm AA và N là trung điểm của AB . Mặt phẳng ( MNC ) chia lăng trụ thành hai phần trong đó phần chứa đỉnh A có thể tích V . Thể tích của khối V theo V là 11 1 13 A. V = V . B. V = V . C. V = V . 25 5 36 Lời giải Chọn C 5 D. V = V . 7 Trong ( ABBA ) , gọi I = MN AB và S = MN BB Trong ( BCC B ) ,gọi E = SC BC . AI 1 SB 1 BE 1 = , = , = . AB 2 BB 2 BC 3 Gọi h là chiều cao và S là diện tích đáy của lăng trụ V = hS . 1 3h 3S h S h S 23V VABC MNBE = VS .BC I − VS .BEN − VM . AC I = − . − = 3 2 2 2 3.2 2 2 36 Ta có Suy ra V = V − 23V 13 = V. 36 36 Câu 28: Cho hình lăng trụ ABC. AB ' C có thể tích V . Gọi M là điểm nằm trên cạnh BB sao cho 2 MB = 3MB , điểm N nằm trên cạnh AA sao cho 4AN = NA , điểm P nằm trên cạnh CC sao cho 3CP = PC . Các đường thẳng NM , PM lần lượt cắt các cạnh AB và C B lần lượt tại H , K . Hãy tính theo V thể tích của khối tứ diện MB HK ? 16V 6V 4V 2V A. . B. . C. . D. . 105 35 15 7 Lời giải Chọn A 2 4 3 Có 2MB = 3MB MB = BB , 4 AN = NA NA = AA , 3CP = PC PC = CC . 5 5 4 Gọi E là hình chiếu của điểm B trên ( ABC ) , F là hình chiếu của điểm M trên ( ABC ) suy ra B , F , E thẳng hàng. 21 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Xét hai tam giác BMF , BBE có góc B chung, MFB = BEB = 90o suy ra hai tam giác MF BM 2 2 BMF , BBE đồng dạng, ta có: = = MF = BE . BE BB 5 5 KB BM 8 8 8 Vì BB / / CC ta có: = = KB = KC KB = BC ' . KC C P 15 15 7 HB BM 1 1 BB / / AA ta có: = = HB = HA HB = A ' B ' . HA AN 2 2 Góc HBK = ABC (đối đỉnh). 1 1 1 1 1 8 2 Ta có: VMBHK = S BHK .MF = . BH .BK .sin HBK .MF = . BA. BC .sin ABC . BE . 3 3 2 3 2 7 5 16 1 16V . VMBHK = . BA.BC .sin ABC .BE = 105 2 105 Câu 29: Cho hình lăng trụ ABC. ABC có A. ABC là hình chóp tam giác đều, cạnh đáy AB = 1 , cạnh bên AA = 2 . Tính thể tích khối chóp A.BBC C . A. 11 . 6 B. 2 6 . 3 2 3 . 3 C. D. 15 . 3 Lời giải Chọn A Gọi H là tâm của tam giác ABC , suy ra AH ⊥ ( ABC ) . Xét tam giác đều ABC , có AH = 2 2 3 3 . AI = = 3 3 2 3 2 3 33 . AA − AH = 2 − = 3 3 Tam giác AAH vuông tại H , suy ra : AH = Suy ra VABC . ABC = AH .SABC = 2 2 2 33 3 11 . = 3 4 4 2 2 11 11 Vậy VA.BBC C = VABC . ABC = . = 3 3 4 6 Câu 30: Cho khối lăng trụ ABC. A ' B ' C ' có P là trọng tâm tam giác A ' B ' C ' và Q là trung điểm của BC. Gọi V1 , V2 lần lượt là thể tích hai khối tứ diện B ' PAQ và A ' ABC . Tính tỉ số A. 1 . 3 B. 2 . 3 C. 1 . 6 D. V1 . V2 1 . 2 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 22 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Lời giải Chọn D Gọi M là trung điểm của B ' C ' A, M , P thẳng hàng. Do đó S PAQ = 1 1 S AA ' MQ VB ' PAQ = VB '. AA ' MQ . Dễ thấy 2 2 1 2 2 1 VB ' ABQ = VB ' A ' M .BAQ VB '. AA ' MQ = VB ' A ' M .BAQ = . VA ' B 'C '. ABC 3 3 3 2 V 1 1 2 1 1 VB ' PAQ = . . .3VA ' ABC = VA ' ABC 1 = . 2 3 2 2 V2 2 Câu 31: Cho hình lập phương ABCD. ABC D , gọi I là trung điểm của BB . Mặt phẳng ( DIC ) chia khối lập phương thành 2 phần. Tính tỷ số thể tích phần bé chia phần lớn. 7 1 1 1 A. . B. . C. . D. . 17 3 2 7 Lời giải Chọn A Do ( ABBA ) ( CC DD ) nên ( DIC ) ( ABBA ) = Ix DC . Gọi M = Ix AB M là trung điểm của AB . Do đó, thiết diện của hình lập phương cắt bởi ( DIC ) là tứ giác DC IM . Và mặt phẳng ( DIC ) chia khối lập phương thành 2 phần BIM .CC D và DDC .IMAAB . Ta có, VBIM .CC D = VC .BCDM + VC .IMB . 1 VC .BCDM = a.S BCDM 3 a + aa 3 1 2 =a . = a. 3 2 4 23 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN VC .IMB 1 1 1 a a a3 = a.d ( C , ( ABB A ) ) .S BIM = a. . . = 3 3 2 2 2 24 a 3 a 3 7a 3 + = 4 24 24 7a3 17a3 V 7 V2 = VABCD. ABC D − V1 = a 3 − = 1 = . 24 24 V2 17 V1 = VBIM .CC D = VC .BCDM + VC .IMB = Câu 32: Cho lăng trụ tam giác ABC. ABC . M , N lần lượt là trung điểm AB, AC ; P thuộc đoạn CC CP = x. Tìm x để mặt phẳng ( MNP ) chia khối lăng trụ thành hai khối đa diện có tỉ lệ CC 1 thể tích là . 2 8 5 4 5 A. . B. . C. . D. . 5 8 5 4 Lời giải Chọn C sao cho P ( MNP ) ( BB ' C ' C ) BT MN / / BC ( MNP ) ( BB ' C ' C ) = PT / / MN / / BC = x 0;1 Ta có MN MNP BB ' ( ) BC ( BB ' C ' C ) . Thiết diện tạo bởi ( MNP ) với khối lăng trụ ABC. A ' B ' C ' là hình tứ giác MNPT . Ta có VTPMNCB = VT .BCNM + VN .TPC (1) . Mà: 1 1 S BNCM .d (T ; ( BCNM ) ) = ( S ABC − S AMN ) .d (T ; ( BCNM ) ) 3 3 1 1 1 x = . 1 − . S ABC .x.d ( B '; ( ABC ) ) = VABC . A ' B ' C ' 3 2 2 4 VT .BCNM = 1 1 1 STPC .d ( N ; ( BB ' C ' C ) ) = ( S BB ' C ' C − S BTC − S B ' C ' PT ) . d ( A; ( BB ' C ' C ) ) 3 3 2 1 x 1 x x 2 x = 1 − − (1 − x ) S BB ' C ' C . d ( A; ( BB ' C ' C ) ) = VA.BCC ' B ' = . VABC . A ' B ' C ' = VABC . A ' B ' C ' . 3 2 2 4 4 3 6 VN .TPC = 5x x x Thay vào (1) , ta được VTPMNCB = + VABC . A ' B ' C ' = VABC . A ' B ' C ' . 12 4 6 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 24 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia 1 Mặt phẳng ( MNP ) chia khối lăng trụ thành hai khối đa diện có tỉ lệ thể tích là 2 1 5x 1 VTPMNCB = 3 VABC . A ' B ' C ' 12 = 3 x = 2 5x 2 V x = = V = TPMNCB 3 ABC . A ' B ' C ' 12 3 Vậy x = 4 5 8 4 ( Nhan ) ( Loai ) . 4 thoả mãn yêu cầu bài toán. 5 Câu 33: Cho khối hộp ABCD. ABC D có thể tích V . Gọi M , N , P lần lượt là trung điểm của AB , V BC DD . Gọi thể tích khối tứ diện CMNP là V . Khi đó thể tích bằng: V 1 3 1 3 A. . B. . C. . D. . 64 64 16 16 Lời giải Chọn D Gọi Q là trung điểm BC NQ // DD . Trong ( NQDD ) : gọi K = QD NP . Suy ra DP là đường trung bình của KNQ . Ta có V = VCMNP = VK .MNC − VK .MPC . Mà VK .MPC KP 1 1 = = VK .MPC = VK .MNC . VK .MNC KN 2 2 1 1 1 Nên V = VK .MNC − VK .MNC = VK .MNC = VN .KMC (*) . 2 2 2 Dựng hình bình hành TKEB như hình vẽ. Khi đó TB = 2 AB và EB = Ta có S KMC = STKEB − S MBC − SCEK − STMK (1) . 3 STKEB = 2. S ABCD = 3S ABCD ; 2 1 1 1 1 S MBC = S ABC = . S ABCD = S ABCD ; 2 2 2 4 25 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 3 BC . 2 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN 1 1 1 1 1 1 SCEK = S BEK = . STKEB = . .3S ABCD = S ABCD ; 3 3 2 3 2 2 3 3 1 3 1 9 STMK = STBK = . STKEB = . .3S ABCD = S ABCD . 4 4 2 4 2 8 9 Thay vào (1) ta đượ S KMC = S ABCD . 8 Lại có d ( N ; ( KMC ) ) = d ( A; ( ABCD ) ) . Do đó, từ (*) ta có: 1 1 1 1 1 9 1 1 9 3V . V = VN .KMC = . S KMC .d ( N ; ( KMC ) ) = . . S ABCD .d ( A; ( ABCD ) ) = . . V = 2 2 3 2 3 8 2 3 8 16 V 3 Suy ra . = V 16 Câu 34: Cho lăng trụ tam giác đều ABC. A ' B ' C ' . Trên tia đối của tia B ' A ' lấy điểm M sao cho 1 B ' M = B ' A ' . Gọi N , P lần lượt là trung điểm của A ' C ', BB ' . Mặt phẳng ( MNP ) chia khối 2 trụ ABC. A ' B ' C ' thành hai khối đa diện, trong đó khối đa diện có chứa đỉnh A ' có thể tích V1 và khối đa diện chứa đỉnh C ' có thể tích V2 . Tỉ số A. 95 . 144 B. 97 . 59 V1 bằng V2 C. 49 . 144 D. 49 . 95 Lời giải Chọn D Ta gọi: K = MP AB, S = MP AA ', L = NS AC ; Khi đó thiết diện cần tìm chính là ngũ giác NJPKL chia hình lăng trụ ABC. A ' B ' C ' thành 2 phần NF / / B ' M B ' J = JF như hình vẽ. Cho J là trung điểm BF mà ta có: NF = B ' M Tương tự ta lại có thêm được: MJ = JN nên từ đó suy ra B ' NFM là hình bình hành AK = KB MP B ' P 1 SA = BP = B ' P = = Mặt khác: MS A ' S 3 SA / / BP TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 26 Phan Nhật Linh Ta có: VM .PJB ' VM .SNA ' Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia MP MJ MB ' 1 1 1 1 1 = . . = . . = VM .PJB ' = VM .SNA ' MS MN MA ' 3 2 3 18 18 3 Mặt khác: ta có SL SA 1 V SK SA SL 1 1 1 = = S . ALK = . . = = VS . ALK = VS . A ' NM SN SA ' 3 VS . A ' NM SM SA ' SN 3 27 27 1 1 49 Khi đó: V1 = VS .MNA ' − VM .PJB ' − VS . ALK = 1 − − VM .SNA ' = VM .SNA ' 54 18 27 Ta lại có: 49 49 3 49 95 VS . A ' NM = VM .SNA ' = . VABC . A ' B ' C ' = VABC . A ' B ' C ' V2 = VABC . A ' B ' C ' − V1 = VABC . A ' B ' C ' 54 54 8 144 144 V 49 Vậy: 1 = . V2 95 27 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Dạng 11: Góc, khoảng cách liên quan đến thể tích khối đa diện B Câu 1: VÍ DỤ MINH HỌA Cho hình lăng trụ tứ giác ABCD. ABC D có đáy ABCD là hình vuông cạnh a và thể tích bằng 3a 3 . Tính chiều cao h của lăng trụ đã cho. A. h = a . B. h = 9a . C. h = a . 3 D. h = 3a . Lời giải Chọn D Thể tích khối lăng trụ V = Bh h = Câu 2: V 3a3 = = 3a . B a2 Cho khối chóp đều S . ABC có cạnh đáy bằng a . Gọi M là trung điểm SA . Biết thể tích khối chóp bằng a3 , khoảng cách từ điểm M đến mặt phẳng ( ABC ) bằng 2 A. a 3 . B. 3a . C. a 3 . 3 D. 2a 3 . Lời giải Chọn A Gọi I là trọng tâm tam giác ABC , J là trung điểm AI . 3.V 1 Ta có: VS . ABC = SI .S ABC SI = S . ABC . 3 S ABC a3 a 3 = SI = 2 2 = 2a 3 . 4 a 3 4 2 Do tam giác ABC đều cạnh a nên S ABC Lại có: Câu 3: d ( M ; ( ABC ) ) d ( S; ( ABC ) ) = 3. MA 1 1 1 = d ( M ; ( ABC ) ) = d (S; ( ABC ) ) = .2a 3 = a 3 . 2 2 SA 2 Lăng trụ ABC. ABC có đáy ABC là tam giác vuông cân tại A , AB = a , biết thể tích của lăng trụ ABC. ABC là V = 4a 3 . Tính khoảng cách h giữa AB và BC . 3 1 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN 3a 2a A. h = . B. h = . 8 3 C. h = 8a . 3 D. h = a . 3 Lời giải Chọn C 1 a2 AB. AC = 2 2 Vì AB // ( ABC ) nên h = d ( AB, BC ) = d ( AB, ( ABC ) ) = d ( A, ( ABC ) ) . Ta có: ABC là tam giác vuông cân tại A , AB = a SABC = h là đường cao của lăng trụ ABC. ABC . Khi đó V = h.S ABC h = Câu 4: V SABC 4a 3 8a . = 32 = 3 a 2 Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh 2a. Tam giác SAB cân tại S và ( SAB ) vuông góc với ( ABCD ) . Giả sử thể tích của khối chóp S . ABCD bằng góc giữa đường thẳng SC và mặt phẳng ( ABCD ) . Mệnh đề nào sau đây đúng? A. cos = 15 . 5 B. cos = 6 . 6 C. cos = 30 . 6 4a 3 . Gọi là 3 D. cos = 3 5 . 5 Lời giải Chọn C Gọi M là trung điểm của SA SM ⊥ ( ABCD ) ( SC , ( ABCD ) ) = SCM . 3V 1 Ta có VS . ABCD = S ABCD .SM SM = S . ABCD = a. 3 S ABCD Lại có MC = BM 2 + BC 2 = 5a SC = 6a. Trong tam giác SMC vuông tại M , ta có cos = MC 30 = . SC 6 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 2 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Câu 5: Cho hình chóp SABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh bằng a . Hình chiếu vuông góc của đỉnh S lên đáy ( ABCD ) là trọng tâm tam giác ACD và góc tạo bởi SB với đáy ( ABCD ) bằng 30o . Thể tích khối chóp SABD bằng A. a3 6 . 27 B. 2a 3 6 . 27 C. a3 . 9 D. a3 3 . 6 Lời giải Chọn A Gọi H là trọng tâm tam giác ACD . Từ giả thiết bài toán ta có SH ⊥ ( ABCD ) và SBH = 300 Gọi O là giao AC điểm của 2 1 2 2 2 2 DH = DO = DB HB = DB = a + a2 = a 2 . 3 3 3 3 3 và . DB Ta có 2 1 2a 6 Trong tam giác SHB vuông tại H có SH = HB.tan 30o = a 2. . = 3 9 3 Suy ra VSABD Câu 6: 1 1 2a 6 a 2 a 3 6 = SH .SABD = . . = . 3 3 9 2 27 Cho hình chóp S . ABC có SA, SB, SC đôi một vuông góc với nhau và SA = a , SB = 2a , SC = 3a . Gọi M , N , P lần lượt là trung điểm của AB, BC , CA . Khoảng cách từ M đến mặt phẳng ( SNP ) . A. a 13 . 2 B. a 15 . 2 C. Lời giải Chọn C 3 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 6a . 7 D. a 13 . 2 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN 1 1 Thể tích khối chóp S . ABC : VS . ABC = SA.SB.SC = .a.2a.3a = a 3 . 6 6 1 Vì M , N , P lần lượt là trung điểm của AB, BC , CA nên SMNP = S ABC . 4 1 a3 Vì d( S ,( MNP ) ) = d( S ,( ABC ) ) nên VS .MNP = .VS . ABC = . 4 4 Ta có SBC vuông tại S SN = 1 1 a 13 . BC = (2a)2 + (3a)2 = 2 2 2 Ta có SAC vuông tại S SP = 1 1 2 a 10 . AC = a + (3a)2 = 2 2 2 Ta có NP là đường trung bình của ABC NP = Vậy SSNP = p( p − a)( p − b)( p − c) = 1 1 2 a 5 . AB = a + (2a)2 = 2 2 2 7a . 8 3V 1 6a Xét hình chóp S .MNP có d( M ;( SNP ) ) = h VS .MNP = SSNP .h h = S .MNP = . 3 S 7 Câu 7: Cho hình hộp ABCD. ABC D có tất cả các cạnh đều bằng a và BAA = DAA = BAD = 600. Gọi G là trọng tâm của tam giác ABC . Khoảng cách từ G đến mặt phẳng ( DAC ) bằng A. a 22 . 66 B. 4a 11 . 11 2a 11 . 11 C. D. a 22 . 11 Lời giải Chọn D Gọi H là trọng tâm tam giác ABD và K là trung điểm AD. Do BAA ' = DAA ' = BAD = 600 và AA = AB = AD = AB = AD = BD = a. A ' ABD là tứ diện đều cạnh bằng a VAABD = đường cao A ' H = a3 2 . 12 a3 2 a 6 . , VD.DAC = VD. AC D = VAABD = 12 3 Xét DA ' C ', có A ' D = a, A ' C ' = DC ' = a 3. TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 4 Phan Nhật Linh C K = Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia (a 3) 2 2 a 11 1 a 2 11 a − = S DA ' C ' = AD.C K = . 2 2 4 2 Do G là trọng tâm của tam giác A ' BC ' và BO //OD d ( G, ( DAC ) ) = d ( B, ( DAC ) ) = d ( D, ( DAC ) ) = Vậy khoảng cách từ G đến mặt phẳng ( DAC ) bằng Câu 8: 3VD.DAC SDAC a3 2 a 22 = 2 12 = . 11 a 11 4 3. a 22 . 11 Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a , SA vuông góc với đáy. Biết thể tích khối chóp S . ABCD bằng A. a . 2 B. a3 3 . Khoảng cách từ D đến mặt phẳng ( SBC ) bằng 3 a 3 . 2 C. a 2 . 2 D. 2a 39 . 13 Lời giải Chọn B 3V 1 Vì SA vuông góc với đáy nên ta có VS . ABCD = SA.S ABCD SA = S . ABCD = 3 S ABCD 3. a3 3 3 =a 3. a2 Ta có AD song song với mặt phẳng ( SBC ) nên d(D,( SBC )) = d(A,(SBC)) . BC ⊥ AB Lại có BC ⊥ ( SAB) ( SAB) ⊥ ( SBC ) theo giao tuyến SB BC ⊥ SA Vẽ AH ⊥ SB AH ⊥ ( SBC ) nên AH = d ( A,( SBC )) và AH = Vậy d(D,( SBC )) = a 3 . 2 5 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 SA. AB a 3.a a 3 = = SB 2a 2 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Câu 9: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình thoi tâm O , AC = 2a , BD = 2 3a , SO ⊥ ( ABCD ) . Biết khoảng cách từ O đến mặt phẳng ( SBC ) bằng a 3 . Tính thể tích của 4 khối chóp S . ABCD theo a . A. a3 3 . 3 B. a3 3 . 6 C. a3 3 . 12 D. a3 3 . 4 Lời giải Chọn A S H A D B O C G Ta có OC = a , BO = a 3 BC = 2a . Kẻ OG ⊥ BC ( G BC ) , OH ⊥ SG ( H SG ) OH ⊥ ( SBC ) d ( O, ( SBC ) ) = OH = OG = a 3 . 4 OB.OC a 3 OH .OG a , SO = = = . BC 2 OG 2 − OH 2 2 S ABCD = 1 a3 3 1 . AC.BD = 2a 2 3 VS . ABCD = SO.S ABCD = 2 3 3 Câu 10: Cho hình chóp tam giác SABC có đáy là tam giác đều cạnh 6 . Biết khoảng cách từ B đến mặt phẳng ( SAC ) bằng 3 ; khoảng cách giữa hai đường thẳng SB và AC bằng 2 . Khoảng cách từ điểm S đến mặt phẳng ( ABC ) nằm trong khoảng nào dưới đây? 5 11 A. ; . 4 8 11 3 B. ; . 8 2 7 5 C. ; . 8 4 Lời giải 3 13 D. ; . 2 8 Chọn A TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 6 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Dựng hình bình hành ABDC . Do ABC là tam giác đều nên ABDC là hình thoi. Dựng SI ⊥ AC ( I AC ), SH ⊥ ( ABC ) ( H ( ABC ) ) . Gọi IH BD = K suy ra AC ⊥ ( SIK ) và IK = d ( B, AC ) = 3 3 . Trong tam giác SIK , dựng IQ ⊥ SK , KP ⊥ SI với Q SK , P SI . AC ⊥ KP Ta có: AC ⊥ ( SIK ) suy ra KP ⊥ ( SAC ) , IQ ⊥ ( SBD ) . AC ⊥ IQ Khi đó: d ( K , ( SAC ) ) = KP mà d ( B, ( SAC ) ) = d ( K , ( SAC ) ) nên KP = 3 ; d ( AC , SB ) = d ( AC , ( SBD ) ) = d ( I , ( SBD ) ) = IQ suy ra IQ = 2 . Xét tam giác SIK : IQ.SK = SI .PK Đặt SI = x suy ra SK = SK PK 3 = = . SI IQ 2 3x . 2 Ta có: SH .IK = SI .PK SH = SI .PK 3x x 3 = = IK 3 3 3 Mặt khác IH + HK = IK = 3 3 nên SI 2 − SH 2 + SK 2 − SH 2 = 3 3 3x 2 9 x 2 3x 2 x 6 x 69 18 3 + − =3 3 + =3 3 x= 9 4 9 3 6 2 6 + 69 18 1,363 . Vậy SH = 2 6 + 69 x2 − 7 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN C BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Câu 1: Thể tích của khối chóp tam giác bằng 6 , biết diện tích đáy bằng 2 . Chiều cao của khối chóp bằng A. 18 . B. 1 . C. 3 . D. 9 . Lời giải Chọn D 1 3V 3.6 Ta có V = B.h h = = = 9. 3 B 2 Câu 2: Cho hình chóp có thể tích V = 36 cm3 và diện tích đáy B = 6 cm2 . Chiều cao của khối chóp là A. h = 72cm . B. h = 18cm . D. h = C. h = 6cm . 1 cm . 2 Lời giải Chọn B 1 3V 3.36 h= h = 18cm. Ta có V = B.h h = 3 B 6 Câu 3: Cho khối lăng trụ ( H ) có diện tích đáy bằng 4, thể tích bằng 4 . Tính chiều cao h của khối lăng 3 trụ. A. h = 1 . 1 B. h = . 3 C. h = 3 . D. h = 9 . Lời giải Chọn B Ta có thể tích của khối lăng trụ là V = B.h với B là diện tích đáy và h là chiều cao. V 4 1 Do đó h = = : 4 = . B 3 3 Câu 4: Cho khối chóp có thể tích V = 32 và đáy là hình vuông có cạnh bằng 4 . Chiều cao của khối chóp đã cho bằng A. 8 . B. 2 . C. 4 . D. 6 . Lời giải Chọn D 1 1 Ta có: V = S .h 32 = .42.h h = 6 . 3 3 Câu 5: Khối chóp có thể tích bằng 144 và diện tích đáy bằng 12 thì chiều cao của nó bằng A. 24 . B. 4 . C. 12 . D. 36 . Lời giải Chọn D 1 1 Ta có thể tích khối chóp V = B.h 144 = .12.h h = 36 . 3 3 Câu 6: Cho hình lăng trụ lục giác đều ABCDEF . ABC DE F có cạnh đáy bằng a , biết thể tích của khối lăng trụ ABCDEF . ABC DE F là V = 3 3a3 . Tính chiều cao h của khối lăng trụ lục giác đều đó. A. h = a 3 . B. h = 2a . C. h = 2a 3 . 3 D. h = a . TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 8 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Lời giải Chọn B Diện tích đáy S = 6.a 2 . Chiều cao h = Câu 7: 3 3 3 2 = a . 4 2 V = 2a . S Cho khối chóp tam giác đều. Nếu tăng cạnh đáy lên hai lần và giảm chiều cao đi bốn lần thì thể tích khối chóp đó sẽ A. Không thay đổi. B. Giảm đi hai lần. C. Tăng lên hai lần. D. Giảm đi ba lần. Lời giải Chọn A 1 Gọi B 0 là diện tích đáy của khối chóp, chiều cao là h 0 . Khi đó V = B.h . 3 Khi tăng cạnh đáy lên hai lần thì diện tích đáy tăng lên 4 lần 3 3 2 B1 = ( 2a ) . = 4 B , với a là cạnh đáy của khối chóp ban đầu ) 4 4 Tức là ta có B1 = 4 B . (vì B = a 2 . Chiều cao giảm đi 4 lần, tức là h1 = Câu 8: h 1 1 .Khi đó V1 = B1h1 = Bh = V . 4 3 3 Một hình lập phương có thể tích bằng 3 3a 3 thì cạnh của khối lập phương đó bằng A. a 3 . C. 3a 3 . B. 3a . D. a 3 . 3 Lời giải Chọn A Gọi độ dài cạnh của hình lập phương là x ( x 0 ) . Ta có x3 = 3 3a3 x = a 3 . Câu 9: Khối lăng trụ có diện tích đáy bằng 20cm 2 và thể tích bằng 60cm 2 thì chiều cao bằng A. 30cm . B. 3cm . C. 9cm . D. 1cm . Lời giải Chọn B Áp dụng công thức VLT = S .h h = V 60 = = 3 cm S 20 Câu 10: Khối chóp có chiều cao bằng 7cm và thể tích bằng 28cm3 thì diện tích đáy bằng A. 12cm 2 . B. 36cm 2 . C. 4cm 2 . Lời giải D. 15cm 2 . Chọn A 1 3V 3.28 Sd = = 12cm 2 . Ta có: V = Sd .h Sd = 3 h 7 Câu 11: Cho hình lăng trụ tam giác ABC. ABC có các cạnh bên hợp với đáy những góc bằng 600 , đáy ABC là tam giác đều cạnh a và A cách đều A, B, C . Tính khoảng cách giữa hai đáy của hình lăng trụ. 9 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN A. a . B. a 2 . C. a 3 . 2 D. 2a . 3 Lời giải Chọn A Gọi H là trọng tâm tam giác đều ABC . Vì A cách đều A, B, C nên hình chiếu vuông góc của đỉnh A là H cũng cách đều A, B, C . Khi đó khoảng cách giữa hai đáy chính là AH . H = 900 2 2 a 3 a 3 a 3 = AH = AH .tan 600 = . 3 = a. Xét tam giác AAH có: AH = AM = . 3 3 2 3 3 0 AA, ( ABC ) = A ' AH = 60 Vậy khoảng cách giữa hai đáy của hình lăng trụ là AH = a. Câu 12: Cho khối chóp tam giác S . ABC có BC a và tam giác ABC vuông cân tại B . Biết thể tích khối 3 chóp đó bằng 3a . Khoảng cách từ S đến mặt phẳng ABC là 6 A. a 3 . B. a 3 . 3 C. a 3 . 2 D. 3a . Lời giải Chọn A ABC vuông cân tại B nên diện tích Ta có Mà VS . ABC ABC là S ABC 1 BC 2 2 a2 . 2 1 S ABC .d S , ( ABC ) 3 Suy ra d S , ( ABC ) 3VS . ABC S ABC 3. 3a 3 6 2 a 2 a 3. Câu 13: Cho tứ diện đều cạnh a. Tính độ dài đường cao h của tứ diện đều. A. h = a 6 . 3 B. h = a 6 . 2 C. h = a 3 . 2 D. h = a 3 . 3 Lời giải Chọn A TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 10 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia A B D H E C Gọi ABCD là tứ diện đều cạnh a , đường cao là AH . Do ABCD là tứ diện đều nên H là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác đều BCD và BH = 2 2a 3 a 3 . BE = = 3 3 2 3 1 6 Áp dụng định lý pitago cho tam giác ABH AH = AB 2 − BH 2 = a 2 − a 2 = a. 3 3 Câu 14: Cho hình chóp S . ABCD có ABCD là hình thang vuông tại A và D , AB = AD = a , CD = 2a . Hình chiếu của S lên mặt phẳng ( ABCD ) trùng với trung điểm của BD . Biết thể tích tứ diện SBCD bằng A. a3 . Tính khoảng cách từ A đến mặt phẳng ( SBC ) . 6 a 3 . 2 B. a 2 . 6 C. a 3 . 6 D. a 6 . 4 Lời giải Chọn D Gọi H và I lần lượt là trung điểm của BD và CD ; K là hình chiếu của H lên SB . AB // DI Tứ giác ABID có AB = DI = AD = a ABID là hình vuông cạnh a BI = a . BAD = 90 Do đó BI = 1 CD BCD vuông tại B BC ⊥ BD . 2 Vì ABID là hình vuông nên AH ⊥ BD và HB = 1 BD = 1 .AB. 2 = 2 Trong ( ABCD ) ta có 11 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 2 a 2 . 2 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN AH ⊥ BD AH // BC AH // ( SBC ) d ( A, ( SBC ) ) = d ( H , ( SBC ) ) . BC ⊥ BD SH ⊥ BC ( vì SH ⊥ ( ABCD ) ) Khi đó BD ⊥ BC BC ⊥ ( SBD ) BC ⊥ HK . HK ⊥ BC HK ⊥ ( SBC ) d H , ( SBC ) = HK . Ta có HK ⊥ SB ( ) a 6 a3 1 a3 1 1 a3 SH = SBCD .SH = . .BI .CD.SH = . 2 3 3 2 6 6 6 Vì SHB vuông tại H và có HK là đường cao nên VSBCD = 1 1 16 1 1 1 = + = 2 = + 2 2 2 2 2 6a HK SH HB a 6 a 2 2 HK = 2 Vậy khoảng cách từ A đến mặt phẳng ( SBC ) bằng a 6 . 4 a 6 . 4 Câu 15: Cho hình lập phương ABCD. ABC D . Khoảng cách từ điểm A đến mặt phẳng ( ABD ) là A. d ( A, ( ABD ) ) = 3VABCD. ABC D . S ABD B. d ( A, ( ABD ) ) = VABCD. ABC D . S ABD C. d ( A, ( ABD ) ) = VABCD. ABC D . 3S ABD D. d ( A, ( ABD ) ) = VABCD. ABC D . 2S ABD Lời giải Chọn D 3V Ta có d ( A, ( ABD ) ) = A. ABD = S ABD 1 3. VABCD. A ' BC D V 6 = ABCD. A ' BC D . S ABD 2S ABD Câu 16: Cho khối chóp có đáy là tam giác đều cạnh a và có thể tích là V = a 3 3 . Chiều cao h của khối chóp đã cho bằng A. h = 10a . B. h =12 3a . C. h =10 3a . D. h = 12a . Lời giải Chọn D Diện tích đáy của khối chóp là: B = a2 3 . 4 1 3V 3a 3 3 Ta có: V = Bh h = = 2 = 12a . 3 B a 3 4 Vậy chiều cao của khối chóp là: h = 12a . Câu 17: Cho hình tứ diện ABCD có AB = a, CD = a 3, góc giữa hai đường thẳng AB, CD bằng 600 , thể 3 tích của khối tứ diện ABCD là a . Tính khoảng cách giữa hai đường thẳng AB, CD. TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 12 Phan Nhật Linh 2a A. . 3 Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia B. 2a . C. 3a . D. 4a . Lời giải Chọn D 1 AB.CD.h.sin( AB, CD) với h = d ( AB, CD ) (Bài tập SGK (cơ bản) trang 26) nên 6 6VABCD 6a 3 h= = = 4a. AB.CD.sin( AB, CD) 3 a.a 3. 2 Vậy khoảng cần tìm là 4a. Có VABCD = 3 Câu 18: Cho khối chóp tứ giác có thể tích V = 2a đáy là hình vuông có cạnh bằng a . Tính chiều cao khối , chóp. A. 2a . B. 6a . C. 3a . D. a . Lời giải Chọn B Ta có h = 3V 3.2a3 = 2 = 6a . B a Câu 19: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a , SA = 3a 2 và SA vuông góc với mặt phẳng ( ABCD ) . Tính tan góc tạo bởi đường thẳng SC và mặt phẳng ( SAD ) ? A. 19 . 19 B. 3 . C. 1 . 3 D. 19 . Lời giải Chọn A Vì ABCD là hình vuông suy ra CD ⊥ AD (1) . Mặt khác, theo giả thiết ta có SA ⊥ ( ABCD ) nên SA ⊥ CD (2) . Từ (1) và (2) suy ra CD ⊥ ( SAD ) SD là hình chiếu của SC lên mặt phẳng ( SAD ) Do đó 13 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN ( SC , (SAD ) = ( SC , SD ) = CSD . Xét tam giác SCD vuông tại D , ta có: tan CSD = CD = SD CD SA2 + AD 2 = a (3a 2 ) 2 = + a2 1 19 = . 19 19 Câu 20: Cho khối lăng trụ tam giác đều ABC. A ' B ' C ' có cạnh đáy bằng 2a , chiều cao bằng a . Tính số đo góc tạo bởi hai mặt phẳng ( AB ' C ' ) và ( ABC ) ? A. 450 . B. 600 . D. 26033' . C. 300 . Lời giải Chọn C Gọi H là trung điểm của B ' C ' , do các tam giác A ' B ' C ', AB ' C ' lần lượt cân đỉnh A ' và A nên AH ⊥ B ' C ' , A ' H ' ⊥ B ' C ' nên ( ( AB ' C ') , ( ABC ) ) = ( ( AB ' C ') , ( A ' B ' C ') ) = ( AH , A ' H ) = AHA ' Xét tam giác AHA ' có A ' = 900 , A ' H = a 3 và tan AHA ' = AA ' 1 AHA ' = 300 = A' H 3 Câu 21: Một khối trụ có thể tích bằng 16 . Nếu chiều cao khối trụ tăng lên hai lần và giữ nguyên bán kính đáy thì được khối trụ mới có diện tích xung quanh bằng 16 . Bán kính đáy của khối trụ ban đầu là A. r = 1 . B. r = 4 . C. r = 3 . D. r = 8 . Lời giải Chọn B 16 . r2 Nếu chiều cao khối trụ tăng lên hai lần và giữ nguyên bán kính đáy, suy ra: Thể tích khối trụ: V = r 2 h = 16 h = TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 14 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Diện tích xung quanh: A = 2 r. 2.16 2.2.16 = 16 r = = 4. 2 r 16 Câu 22: Cho hình chóp tứ giác đều S . ABCD có đáy là hình vuông cạnh a . Gọi M là trung điểm của SD . Khoảng cách từ M đến mặt phẳng ( SAC ) bằng A. a 2 . 2 B. a . 4 C. a 2 . 4 D. a . 2 Lời giải Chọn C Do S . ABCD là hình chóp tứ giác đều nên ABCD là hình vuông. Gọi O là tâm của hình vuông ta có SO ⊥ ( ABCD ) . Ta thấy rằng DO ⊥ AC và SO ⊥ OD nên DO ⊥ ( SAC ) do đó d( D;( SAC )) = DO = a 2 . 2 Mà M là trung điểm của SD nên 1 a 2 d( M ;( SAC )) = d( D;( SAC )) = . 2 4 Câu 23: Cho hình chóp S . ABCD có đáy là hình thang vuông tại A và D , AB = AD = a , CD = 2a . Hình chiếu của đỉnh S lên mặt ( ABCD ) trùng với trung điểm của BD . Biết thể tích khối chóp S . ABCD bằng A. 2a 3 . Khoảng cách từ điểm A đến mặt phẳng ( SBC ) bằng 2 5a . 2 B. 5a . 5 C. 10a . 5 D. 10a . 2 Lời giải Chọn C Gọi O , M lần lượt là trung điểm của BD , DC ; H là hình chiếu của O trên SB (1) . 15 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Dễ thấy ABMD là hình vuông nhận O là tâm; tam giác BDC vuông tại B do MB = MC = MD . S ABCD = 1 3a 2 1 a2 a3 2 SO = a 2 . ( AB + CD ) AD = ; VS . ABCD = SO.S ABCD = .SO = 2 2 3 2 2 Ta có AM //BC d ( A, ( SBC ) ) = d ( O, ( SBC ) ) ; BC ⊥ BD,SO BC ⊥ ( SBD ) OH ⊥ BC ( 2 ) . Từ (1) , ( 2 ) OH ⊥ ( SBC ) d ( O, ( SBC ) ) = OH . Xét tam giác vuông BSO có OB = Vậy d ( A, ( SBC ) ) = 1 a OB.OS a 10 , SO = a 2 OH = . BD = = 2 2 2 5 2 OB + OS a 10 . 5 Câu 24: Cho hình chóp tứ giác đều S . ABCD có cạnh đáy bằng a và thể tích bằng bên và mặt đáy của hình chóp S . ABCD . A. 30 B. 45 C. 60 Lời giải a3 . Tính góc giữa mặt 2 3 D. 75 Chọn C 1 3V Ta có V = S ABCD .SI SI = = 3 S ABCD Gọi M là trung điểm BC IM = Ta có: 3. a3 2 3 =a 3. a2 2 a . 2 ( ( SBC ) , ( ABCD ) ) = ( SM , IM ) = SMI . a 3 SI Lại có tan SMI = = 2 = 3 SMI = 60 . a IM 2 Câu 25: Cho hình chóp tứ giác đều S . ABCD , O là giao điểm của AC và BD . Biết mặt bên của hình chóp là tam giác đều và khoảng cách từ O đến mặt bên là a . Tính thể tích khối chóp S . ABCD theo a . A. 2a 3 3 . B. 4a 3 3 . C. 6a 3 3 . Lời giải D. 8a 3 3 . Chọn A TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 16 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Gọi M là trung điểm của BC . Vì mặt bên là tam giác đều nên BC ⊥ SM . Mặt khác BC ⊥ SO nên BC ⊥ ( SOM ) ( SOM ) ⊥ ( SBC ) . Gọi H là hình chiếu của O lên SM ta có OH ⊥ ( SBC ) , do đó d ( O; ( SBC ) ) = OH . x2 x 3 x . ; OM = ; SO 2 = SM 2 − OM 2 = 2 2 2 Tam giác SOM vuông tại O có OH là đường cao nên Đặt AB = x , ta có SA = x , SM = 1 1 1 x 6 = + OH = . 2 2 2 OH SO OM 6 Theo giả thiết d ( O; ( SBC ) ) = OH = a nên a = x 6 x=a 6. 6 1 Từ đó suy ra SO = a 3; S ABCD = 6a 2 . Thể tích khối chóp là VS . ABCD = .a 3.6a 2 = 2 3a 3 . 3 Câu 26: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình thoi và thể tích bằng 2 . Gọi M , N lần lượt là các SM SN = = k . Mặt phẳng ( AMN ) cắt cạnh SC tại Q . Tìm SB SD 2 giá trị của k để thể tích khối chóp S . AMNQ bằng 3 điểm nằm trên SB và SD sao cho A. k = 2 . 3 1 B. k = . 8 C. k = 1 . 4 Lời giải Chọn A SM SM SA SQ = k = x; = k = y; = 1 = z; =t SB SB SA SC SB SD SA SC 1 1 SC SC 2 − k SQ k + = + + = 1+ = = SM SN SA SQ k k SQ SQ k SC 2 − k Đặt 17 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 D. k = 2 . 4 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN k k .k .1. xyzt 1 1 1 1 2 2−k S . AMNQ = + + + .VS . ABCD = 4 x y z t 3 4 2−k 1 1 + +1+ .2 k k k k3 4 2 4 = 3. . 3k 2 = 2 − k k = 2−k k 3 2 Vậy k = 3 Câu 27: Cho lăng trụ ABC .A B C có đáy là tam giác đều cạnh a , hình chiếu vuông góc của điểm A lên mặt phẳng ABC trùng với trung điểm của đường trung tuyến AM trong ABC , biết thể tích 3a 3 lăng trụ bằng . Tính khoảng cách giữa đường thẳng AA và BC . 16 A. d AA , BC a 3 4 B. d AA , BC a 3 8 C. d AA , BC a 6 4 D. d AA , BC a 6 2 Lời giải Chọn C S ABC a2 3 ;AO 4 2 Vì a 3 3a 3 nên A O. 4 16 AMA kẻ MK AA . BC AM BC AO BC MK , do đó MK Ta có tam giác A ' AO có AO Mà MK .A A a 3 . 4 ABC . Thể tích lăng trụ bằng Trong a 3 , AO 2 ABC đều cạnh a nên AM Vì trung tuyến AM trong A O.AM AO MK 3a 3 16 AO a 3 . 4 d AA , BC a 3 4 A O.AM AA AA a 6 . 4 a 6 . 4 Câu 28: Cho hình chóp S . ABC , có SA = SB = SC , đáy là tam giác đều cạnh a . Biết thể tích khối chóp TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 18 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia S . ABC bằng A. 4a . 7 a3 3 . Khoảng cách giữa hai đường thẳng SA và BC bằng 3 B. 3 13a . 13 C. 6a . 7 D. a 3 . 4 Lời giải Chọn C Gọi O là hình chiếu vuông góc của S lên mặt phẳng ( ABC ) . Suy ra SO ⊥ ( ABC ) . Mặt khác, vì SA = SB = SC nên OA = OB = OC . Vậy O là tâm của tam giác đều ABC . Gọi I là trung điểm cạnh BC , J là hình chiếu vuông góc của I lên đường thẳng SA . Khi đó BC ⊥ AI và IJ ⊥ SA . BC ⊥ SO BC ⊥ ( SAI ) BC ⊥ IJ . Ta có: BC ⊥ AI Vì IJ ⊥ SA tại J và IJ ⊥ BC tại I nên IJ là đoạn vuông góc chung của SA và BC . Dẫn đến khoảng cách giữa hai đường thẳng SA và BC bằng độ dài đoạn thẳng IJ . Đặt x = SA = SB = SC . Suy ra SO = x 2 − a2 . 3 1 1 a 2 a 2 3 a3 3 a2 = x2 − = 4a Thể tích VS . ABC = SO.SABC = x 2 − 3 3 3 4 3 3 a2 49 7a 3 7a 3 x − = 16a 2 x 2 = a 2 x = SA = và SO = 4a . 3 3 3 3 2 Ta có: S SAI a 3 4a 2 6a 1 1 SO. AI = SO. AI = SA.IJ IJ = = = . 2 2 SA 7 7a 3 3 Câu 29: Cho khối chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình thoi cạnh a , ABC = 600 , SA vuông góc với đáy và khoảng cách từ A đến mặt phẳng ( SBC ) bằng A. 2 3 a . 4 B. 3 3 a . 6 a 2 . Thể tích của khối chóp S . ABCD bằng 2 C. Lời giải Chọn A 19 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 6 3 a . 6 D. a3 . 3 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Ta có, ABCD là hình thoi cạnh a , ABC = 600 , nên ABC là tam giác đều cạnh a . Gọi H là trung điểm của BC , K là hình chiếu vuông góc của A lên SH . c ñeà u) BC ⊥ AH ( Do ABC laøtam giaù BC ⊥ ( SAH ) Ta có: B C ⊥ S A Do SA ⊥ ABC D ( ) ( ) AK ⊥ SH AK ⊥ ( SBC ) Ta lại có: AK ⊥ BC ( Do BC ⊥ ( SAH ) ) Do đó: d ( A, ( SBC ) ) = AK = a 2 2 Xét ABH vuông tại H , ta có: AH = AB.sin ABH = a.sin 600 = a 3 2 Xét SAH vuông tại A , ta có: 1 1 1 1 1 1 1 1 2 = 2+ 2 = − = − = 2 2 2 2 2 2 2 AK SA AH SA AK AH 3a a 2 a 3 2 2 3a 2 a 6 SA = 2 2 Thể tích khối chóp S . ABCD là: SA2 = 1 1 2 1 1 a 3 a 6 2 3 VS . ABCD = .S ABCD .SA = .2S ABC .SA = . . AH .BC.SA = . .a. = a 3 3 3 2 3 2 2 4 Câu 30: Cho hình chóp S . ABCD có đáy là hình thang vuông tại A và B , AB = BC , AD = 2 AB . Biết SA vuông góc với mặt phẳng đáy, SA = 2a và thể tích khối chóp S . ABCD bằng 3a 3 . Gọi là góc giữa hai mặt phẳng ( SCD ) và ( ABCD ) , tính tan . A. tan = 6 . 2 1 B. tan = . 3 C. tan = 6 . 3 D. tan = 2 . 3 Lời giải Chọn C TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 20 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Gọi M là trung điểm của AD . Khi đó các tam giác AMC , CMD vuông cân tại M nên AC ⊥ CD . Lại có: CD ⊥ SA suy ra CD ⊥ SC . Do đó = SCA là góc giữa hai mặt phẳng ( SCD ) và ( ABCD ) , tan = SA . AC Ta có: 1 9a 2 1 9a 2 .S ABCD .SA = 3a3 S ABCD = ( BC + AD) AB = 3 AB 2 = 9a 2 AB = a 3. 3 2 2 2 Suy ra AC = a 6. Vậy tan = SA 2a 6 = = . AC a 6 3 Câu 31: Cho hình chóp S . ABC , có SA = SB = SC , đáy là tam giác đều cạnh a . Biết thể tích khối chóp a3 3 S . ABC bằng . Khoảng cách giữa hai đường thẳng SA và BC bằng 3 A. 4a . 7 B. 3 13a . 13 C. 6a . 7 D. a 3 . 4 Lời giải Chọn C Gọi O là hình chiếu vuông góc của S lên mặt phẳng ( ABC ) . Suy ra SO ⊥ ( ABC ) . Mặt khác, vì SA = SB = SC nên OA = OB = OC . Vậy O là tâm của tam giác đều ABC . Gọi I là trung điểm cạnh BC , J là hình chiếu vuông góc của I lên đường thẳng SA . Khi đó BC ⊥ AI và IJ ⊥ SA . BC ⊥ SO BC ⊥ ( SAI ) BC ⊥ IJ . Ta có: BC ⊥ AI 21 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Vì IJ ⊥ SA tại J và IJ ⊥ BC tại I nên IJ là đoạn vuông góc chung của SA và BC . Dẫn đến khoảng cách giữa hai đường thẳng SA và BC bằng độ dài đoạn thẳng IJ . a2 Đặt x = SA = SB = SC . Suy ra SO = x − . 3 2 1 1 a 2 a 2 3 a3 3 a2 = x2 − = 4a Thể tích VS . ABC = SO.SABC = x 2 − 3 3 3 4 3 3 a2 49 7a 3 7a 3 = 16a 2 x 2 = a 2 x = SA = và SO = 4a . 3 3 3 3 a 3 4a 2 6a 1 1 SO. AI = = Ta có: S SAI = SO. AI = SA.IJ IJ = . 2 2 SA 7 7a 3 3 x2 − TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 22 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Dạng 12: Cực trị khối đa diện B Câu 1: VÍ DỤ MINH HỌA Cho tứ diện ABCD có ABC và ABD là các tam giác đều cạnh bằng a không đổi. Độ dài CD thay đổi. Tính giá trị lớn nhất đạt được của thể tích khối tứ diện ABCD . a3 A. . 8 a3 3 C. . 8 Lời giải a3 2 B. . 12 a3 3 D. . 12 Chọn A Cách 1. C x N D A M B Gọi M , N lần lượt là trung điểm của AB, CD ta có MN là đoạn vuông góc chung của AB và CD . 1 3a 2 − x 2 . 2 1 1 Khi đó, thể tích khối tứ diện ABCD là V = AB.CD.MN = a.x. 3a 2 − x 2 . 6 12 Đặt CD = x , với x 0 ta có MN = CM 2 − CN 2 = a a Từ đó, V = . x 2 ( 3a 2 − x 2 ) . 12 12 Vậy Vmax = ( 3a ) 2 2 4 hay V a 6 a3 khi x 2 = 3a 2 − x 2 x = . 8 2 Cách 2. 1 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 a3 . 8 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Gọi M lần lượt là trung điểm của AB . Vì ABC và ABD là các tam giác đều cạnh bằng a nên a 3 và CM ⊥ AB, DM ⊥ AB do đó AB ⊥ ( CDM ) . 2 Thể tích khối tứ diện ABCD là CM = DM = V = VA.CDM + VB.CDM = 1 1 1 1 AM . CM .DM .sin CDM + BM . CM .DM .sin CDM 3 2 3 2 2 1 1 a 3 a3 = AB.CM .DM .sin CDM .a. = . 6 6 2 8 Vậy Vmax Câu 2: a3 a 6 khi CM ⊥ DM CD = CM 2 + DM 2 = . = 8 2 Cho một hình lập phương ( H ) và một hình lăng trụ tam giác đều ( L ) có tổng độ dài các cạnh bằng nhau. Tỷ lệ thể tích khối lăng trụ ( L ) và khối lập phương ( H ) tương ứng có giá trị lớn nhất bằng A. 16 3 . 27 B. 17 3 . 24 C. 32 . 27 D. 8 3 . 9 Lời giải Chọn A Giả sử cạnh hình lập phương ( H ) có độ dài bằng a và hình lăng trụ tam giác đều ( L ) có độ dài cạnh đáy bằng x và chiều cao bằng y . Theo giả thiết ta có 12a = 6 x + 3 y 4a = 2 x + y , ( a ; x ; y 0 ) . x2 y 3 Khối lăng trụ ( L ) và khối lập phương ( H ) có thể tích lần lượt là: và a 3 . 4 Tỷ lệ thể tích khối lăng trụ ( L) và khối lập phương ( H ) tương ứng bằng: 3 x 2 ( 4a − 2 x ) 3x 2 y 3 2 3 x T= = = 2t − t ) , t = 0 . ( 3 3 4a 4a 2 a Do: 4a = 2 x + y 4a 2 x Bảng biến thiên của f ( t ) = Vậy MaxT = x 2. a 3 2 3 ( 2t − t ) , t ( 0; 2) . 2 16 3 . 27 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 2 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Câu 3: Cho hình chóp tứ giác đều S . ABCD có các cạnh bên bằng a , góc tạo bởi mặt phẳng bên và mặt phẳng đáy là A. với 0; . Thể tích khối chóp S . ABCD đạt giá trị lớn nhất là 2 B. 4a 3 3 . 27 4a 3 7 . 49 C. 2a 3 3 . 9 D. 4a 3 15 . 75 Lời giải S A D α M O B C Gọi O là giao điểm của AC và BD SO ⊥ ( ABCD ) Gọi M là trung điểm CD ( ( SCD ) , ( ABCD ) ) = SMO = Gọi độ dài một cạnh hình vuông là x Tam giác SMC vuông tại M có: SM = SC 2 − CM 2 = a 2 − x2 4 x x2 Tam giác SOM vuông tại O có: OM = SM .cos SMO = a 2 − .cos 2 4 1 4a 2 . 2 2 4 a cos 4a 2 1 + tan 2 = x2 = = 1 1 + cos 2 2 + tan 2 1+ 1 + tan 2 S ABCD = x 2 = 4a 2 2 + tan 2 x a.tan Ta có: SO = OM .tan SMO = .tan = 2 2 + tan 2 1 1 4a 2 a.tan 4a 3 .tan VS . ABCD = .S ABCD .SO = . . = 3 3 2 + tan 2 2 + tan 2 3 2 + tan 2 3 ( ) Do 0; tan 0. 2 3 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Thể tích khối chóp đạt giá trị lớn nhất khi Ta xét f ( ) = 4 . 3 ( 2 + tan ) 2 tan 2 ( 2 + tan ) 3 đạt giá trị lớn nhất. 3 2 3 = tan 1 1 ta có: ; ; 2 2 2 + tan 2 + tan 2 + tan 2 tan 2 1 1 . . 2 2 2 + tan 2 + tan 2 + tan 2 1 tan 2 1 1 + + 2 2 2 3 2 + tan 2 + tan 2 + tan Maxf ( ) = ( 2 + tan ) 2 tan 2 Áp dụng BĐT AM − GM cho ba số dương f ( ) = a 3 .tan 3 1 = 27 1 tan 2 1 = tan 2 = 1 = 2 2 27 2 + tan 2 + tan 4 4a 3 Vậy MaxVS . ABCD = 3 ( 2 + 1) 3 = 4a 3 3 . 27 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 4 Phan Nhật Linh C Câu 1: Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật AB = a 3, SA = SB = SC = SD = 2a . Giá trị lớn nhất của thể tích khối chóp S . ABCD bằng: A. 13 3 a . 12 B. 13 2 3 a . 12 C. 13 6 3 a . 12 D. 13 3 3 a . 12 Lời giải Chọn D Gọi AD = x ( x 0 ) . Ta có AC = x 2 + 3a 2 AH = 1 1 2 AC = x + 3a 2 2 2 x 2 + 3a 2 13 2 x 2 = a − . Khi đó: SH = 4a − 4 4 4 2 1 1 13 2 x 2 2a x 13a 2 x 2 Thể tích khối chóp V = B.h = .a 3x. a − = . . − . 3 3 4 4 4 4 3 2 x 2 13a 2 x 2 + − x 13a x 13a 2 4 4 4 − = Đặt f ( x ) = . 2 4 4 2 8 2 2 Thể tích lớn nhất của khối chóp V = Câu 2: 2a 13a 2 13 3a3 . = . 12 3 8 Cho hình chóp đều S . ABCD có cạnh bên bằng a , góc hợp bởi đường cao SH của hình chóp và mặt bên bằng . Tìm để thể tích S . ABCD là lớn nhất. A. 30 . B. 60 . C. 45 . D. 75 . Lời giải Chọn C Vì S . ABCD là hình chóp đều có đường cao SH nên H là tâm của hình vuông ABCD . 5 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Vẽ HE ⊥ BC ( E BC ) , HF ⊥ SE ( F SE ) . Ta chứng minh được HF ⊥ ( SBC ) SF là hình chiếu vuông góc của SH lên ( SBC ) ( SH ; ( SBC ) ) = ( SH ; SF ) = FSH = ESH = . BD AB 2 = x = BH = AB = x 2 Đặt x = BH . 2 2 2 2 SH = a − x 2 2 2 2 SH = SB − BH = a − x x 0 x 0 Điều kiện: 0 xa. 2 2 2 2 a − x 0 a − x 0 Thể tích khối chóp S . ABCD là: 2 1 1 2 2 V = SH .S ABCD = a − x 2 . x 2 = x 2 a 2 − x 2 , x ( 0; a ) . 3 3 3 2 Xét hàm số V ( x ) = x 2 a 2 − x 2 , x ( 0; a ) . 3 ( V ( x) = ) 2 x 2a 2 − 3 x 2 , 3 a2 − x2 2 x= a ( 0; a ) x = 0 ( 0; a ) 2 2 3 2 V ( x) = 0 2 x = a x= 2 3 2a − 3 x = 0 2 x = − a ( 0; a ) 3 2 a. 3 Bảng biến thiên của hàm V ( x ) trên ( 0; a ) : Dựa vào bảng biến thiên, thể tích V đạt giá trị lớn nhất khi x = 2 2 a BH = a. 3 3 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 6 Phan Nhật Linh 3 2 2 a SH = a − x = 3 . HE = 1 AB = 1 x 2 = 3 a 2 2 3 Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Xét tam giác vuông SHE có tan = tan ESH = Câu 3: HE = 1 = 45 . SH Cho khối chóp S . ABCD , có đáy là hình chữ nhật cạnh AB = 2a 5 và tất cả các cạnh bên của hình chóp bằng 5a . Thể tích lớn nhất của khối chóp đã cho bằng 20a 3 5 A. . 3 8a 3 B. . 3 C. 40 5a 3 . 3 D. 15 5a 3 . Lời giải Chọn C Ta gọi độ dài cạnh BC = x , x 0 . Ta có: BO = BD = 2 x 2 + 20a 2 80a 2 − x 2 ; SO = ; S ABCD = 2a.x 5 ; 2 2 1 VS . ABCD = .S ABCD .SO 3 VS . ABCD 2 2 2 1 80a 2 − x 2 2ax 5. 80a 2 − x 2 2a 5 x (80a − x ) (1). = .2a.x 5. = = 3 2 6 6 Ta có: x 2 + ( 80a 2 − x 2 ) 2 x 2 ( 80a 2 − x 2 ) 40a 2 x 2 ( 80a 2 − x 2 ) (2). 2a 5.40a 2 40 5a3 = . 6 3 Cho khối chóp S . ABCD có đáy là hình bình hành, một cạnh của hình bình hành bằng a và các Thế (2) vào (1), suy ra VS . ABCD Câu 4: cạnh bên đều bằng a 2 . Thể tích của khối chóp có giá trị lớn nhất là A. 7a3 . 12 B. 8a 3 . C. Lời giải Chọn A 7 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 2 6 a3 . 3 D. 2 6a 3 . CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Gọi H = AC BD . Vì SA = SB = SC = SD nên HA = HB = HC = HD ABCD là hình chữ nhật và H là hình chiếu vuông góc của S xuống ( ABCD ) Giả sử AB = a . Đặt AD = x . Khi đó: S ABCD = ax. AH = AC = 2 AB 2 + BC 2 a2 + x2 = . 2 2 SH = SA2 − AH 2 = 2a 2 − a2 + x2 7a 2 − x 2 = . 4 2 Ta có 2 2 2 1 1 7a 2 − x 2 ax 7 a 2 − x 2 1 ( x + 7 a − x ) VS . ABCD = .SH .S ABCD = . .ax = .a. 3 3 2 6 6 2 3 7a VS . ABCD . 12 Dấu xảy ra khi x = 7 a 2 − x 2 hay x = a 14 . 2 Vậy thể tích của khối chóp có giá trị lớn nhất là Câu 5: 7a3 a 14 khi x = . 12 2 Cho khối chóp tứ giác đều S . ABCD có tất cả các cạnh đều bằng 1 . Gọi M , N lần lượt là các điểm thuộc các cạnh BC , CD sao cho MN = 1 . Tìm giá trị nhỏ nhất của thể tích khối tứ diện S . AMN . A. 4− 2 . 24 B. 3 . 12 C. 2 . 12 D. 1+ 2 . 12 Lời giải Chọn A TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 8 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Hình chóp S . ABCD có đường cao h = 2 . 2 1 2 Ta có VS . AMC = SAMN .h = .SAMN . 3 6 Thể tích khối tứ diện S . AMN đạt giá trị nhỏ nhất khi S AMN nhỏ nhất. Đặt x = CM , y = NC MB = 1 − x, DN = 1 − y Ta có x 2 + y 2 = 1 xy = ( x + y)2 − 1 2 Với ( x + y ) 2 2( x 2 + y 2 ) 1 x + y 2 . 1 1 1 Ta có SAMN = 1 − SABM − SCMN − SADN = 1 − (1 − x) − x. y − .(1 − y ) 2 2 2 ( x + y)2 1 1 − x x. y 1 − y 1 = ( x + y) − + . = 1− − − 2 2 2 2 2 2 1 1 1 Đặt t = x + y SAMN = − t 2 + t + . 4 2 4 Tam giác có diện tích nhỏ nhất là Smin = 2 2 −1 khi t = 2 . 4 Vậy thể tích nhỏ nhất của tứ diện S . AMN là Vmin = Câu 6: 2 2 2 −1 4 − 2 . . = 6 4 24 Một tứ diện ABCD có ABC và DBC là hai tam giác đều cạnh a , cạnh AD thay đổi. Khi thể tích tứ diện đạt giá trị lớn nhất, gọi giữa hai mặt ( ADB ) và ( ADC ) . Tính cos . A. cos = 1 . 5 B. cos = 5 . 7 C. cos = Lời giải Chọn D 9 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 6 . 7 1 D. cos = . 5 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Gọi I là trung điểm của AD . Khi đó AD ⊥ IC và AD ⊥ IB . Suy ra góc giữa hai mặt ( ADB ) và ( ADC ) thoả mãn cosCIB = cos . Đặt IA = x ( x 0 ) IC = IB = a 2 − x 2 VABCD = 2.VAICB = 1 x(a 2 − x 2 )sin 3 (1) . Ta có: 1 1 S IBC = .IB.IC.sin = d ( I , BC ) .BC 2 2 (a 2 − x 2 ).sin = a. 3a 2 a. 3a 2 − 4 x 2 − x 2 sin = 4 2 ( a2 − x2 ) (2) Từ (1) và ( 2 ) : 1 1 a 3a 2 − 4 x 2 ax 3a 2 − 4 x 2 a 3a 2 x 2 − 4 x 4 . VABCD = 2.VAICB = x(a 2 − x 2 )sin = x(a 2 − x 2 ) = = 3 3 6 6 2 ( a2 − x2 ) Xét hàm số: f ( x ) = −4 x 4 + 3a 2 x 2 , ( x 0 ) f ( x ) = −16 x3 + 6a 2 x; f ( x ) = 0 x = a 6 . 4 Bảng biến thiên: Vậy VABCD đạt giá trị lớn nhất khi x = a 6 . 4 6a 2 a 10 = Suy ra: IC = IB = a − x = a − . 16 4 2 Ta có: cos = Câu 7: 2 2 IC 2 + IB 2 − CB 2 1 2 6 1 = (hoặc sin = cos = ) 2.IC.IB 5 5 5 Cho lăng trụ ABC. ABC có thể tích là V . M , N , P là các điểm lần lượt nằm trên các cạnh TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 10 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia AM 1 BN CP AA , BB , CC sao cho = , = x, = y . Biết thể tích khối đa diện ABC.MNP AA 3 BB CC 2V bằng . Giá trị lớn nhất của x. y bằng 3 17 9 25 5 A. . B. . C. . D. . 16 21 36 24 Lời giải Chọn C AM 1 BN CP = , = x, = y . Khi đó: AA 3 BB CC 1 +x+ y 2V 1 5 3 VMNP. ABC = V= +x+ y = 2 x+ y = . 3 3 3 3 5 25 Áp dụng BĐT Cauchy: x + y 2 xy 2 xy xy . 3 36 Ta có: Câu 8: Trên cạnh AD của hình vuông ABCD cạnh 1 , người ta lấy điểm M sao cho AM = x ( 0 x 1) và trên nửa đường thẳng Ax vuông góc với mặt phẳng chứa hình vuông, người ta lấy điểm S với SA = y thỏa mãn y 0 và x 2 + y 2 = 1 . Biết khi M thay đổi trên đoạn AD thì thể tích của khối chóp S . ABCM đạt giá trị lớn nhất bằng nguyên tố cùng nhau. Tính T = m + n . A. 11 . B. 17 . C. 27 . Lời giải Chọn A 11 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 m với m, n n D. 35 . * và m, n CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN 1 1 x +1 1 = ( x + 1) 1 − x 2 . Ta có VS . ABCM = SA.S ABCM = . y. 3 3 2 6 Xét f ( x ) = ( x + 1) (1 − x 2 ) = − x 4 − 2 x3 + 2 x + 1 trên 0;1 . 2 x = −1 Có f ( x ) = −4 x 3 − 6 x 2 + 2 ; f ( x ) = 0 . x = 0.5 1 27 Lập bảng xét dấu của f ( x ) trên 0;1 ta được max f ( x ) = f = . 0;1 2 16 Vậy thể tích lớn nhất của khối S . ABCM là Vmax = Câu 9: 1 27 3 = . 6 16 8 Cho hình chóp tứ giác đều S.ABCD có tất cả các cạnh bằng a . Gọi O là tâm của tứ giác ABCD Một mẳng phẳng thay đổi và vuông góc với SO cắt các cạnh SO, SA, SB, SC, SD lần lượt tại I, M, N, P, Q. Một hình trụ có một đáy nội tiếp tứ giác MNPQ và một đáy nằm trên hình vuông ABCD . Khi thể tích của khối trụ lớn nhất thì đội dài đoạn SI bằng A. SI = a 2 . 2 B. SI = 3a 2 . 2 C. SI = a . 3 D. SI = a 2 . 3 Lời giải Chọn D Ta có SO = Ta có a 2 a 2 a 2 . Đặt SI = x , 0 x . Suy ra IO = − x. 2 2 2 MP SI x 2 x 2 = = MP = . AC = 2 x . AC SO a a Đường tròn nội tiếp hình vuông MNPQ có bán kính R = x 2 . 2 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 12 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Thể tích khối trụ có chiều cao SO và đáy là đường tròn nội tiếp tứ giác MNPQ là 3 x x a 2 −x 2 + + x a 2 x x a 2 2 2 = V = R 2 .IO = . . − x = 2 . . . − x 2 . 2 2 . 2 2 2 2 2 3 54 Dấu " = " xảy ra khi x a 2 a 2 a 2 . Do đó SI = . = −x x= 2 2 3 3 Câu 10: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vuông, AB = 1 , cạnh bên SA = 1 và vuông góc với mặt phẳng đáy ( ABCD ) . Kí hiệu M là điểm di động trên đoạn CD và N là điểm di động trên đoạn CB sao cho MAN = 45 . Thể tích nhỏ nhất của khối chóp S . AMN là A. 2 −1 . 3 B. 2 +1 . 9 2 +1 . 6 C. D. 2 −1 . 9 Lời giải Chọn A Đặt DM = x; BN = y ( 0 x, y 1) 1 1 Ta có SAMN = S ABCD − SABN − SADM − SCMN = 1 − x + y + (1 − x )(1 − y ) = (1 − xy ) 2 2 Xét tam giác vuông CMN : MN 2 = (1 − x ) + (1 − y ) 2 2 (1) . Áp dụng định lí cos cho tam giác AMN : MN 2 = AM 2 + AN 2 − 2. AM . AN .cos 45 = 1 + x 2 + 1 + y 2 − 2. x 2 + 1. y 2 + 1 (2) Từ (1) và (2) suy ra (1 − x ) 2 + (1 − y ) = 1 + x 2 + 1 + y 2 − 2. x 2 + 1. y 2 + 1 2 2 x + 2 y = 2 ( x 2 + 1)( y 2 + 1) x 2 + y 2 = x 2 y 2 + 1 − 4 xy ( 3) Ta có x 2 + y 2 2 xy ( 4 ) xy 3 + 2 2 ( loai ) 2 Từ (3) và (4) suy ra x 2 y 2 + 1 − 4 xy 2 xy ( xy ) − 6 xy + 1 0 xy 3 − 2 2 SAMN = 1 2 −1 1 (1 − xy ) 2 − 1 VS . AMN = .SA.SAMN 2 3 3 13 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN x = y x = y = 3− 2 2 Dấu " = " xảy ra xy = 3 − 2 2 2 −1 3 Vậy thể tích nhỏ nhất của khối chóp S . AMN bằng Câu 11: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a, SA = a và SA vuông góc với mặt phẳng đáy. Gọi M và N lần lượt là hai điểm di chuyển trên các cạnh BC và DC sao cho MAN = 45. Tìm giá trị nhỏ nhất của thể tích khối chóp S . AMN . ( A. ) 2 − 1 a3 3 . a3 B. . 6 ( C. ) 3 − 1 a3 . 3 D. 2a 3 . 3 Lời giải Chọn A Đặt BAM = α NAD = 450 − α . a a Ta có: AM = ; AN = . cos ( 45 − α ) cosα 1 a a 2 1 1 . . VS . AMN = SA.SΔAMN = SA. AM . AN .sin 45 = a. 6 cosα cos ( 45 − α ) 2 3 6 VS . AMN = a3 2 6 cos 45 + cos ( 45 − 2α ) VS . AMN đạt giá trị nhỏ nhất khi cos ( 45 − 2α ) đạt giá trị lớn nhất bằng 1 α = 22,50 . Vậy giá trị nhỏ nhất của VS . AMN là VS . AMN = a3 2 2 6 + 1 2 ( = ) 2 − 1 a3 3 . Câu 12: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình bình hành, có thể tích là V . Gọi M là trung điểm của cạnh SA , N là điểm trên cạnh SB sao cho SN = 3 NB . Mặt phẳng ( P ) thay đổi đi qua các điểm M , N và cắt các cạnh SC , SD lần lượt tại hai điẻm phân biệt P, Q . Tìm giá trị lớn nhất của thể tích khối chóp S .MNPQ . A. V . 3 B. 27 V. 80 C. 27 V. 40 D. V . 6 Lời giải TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 14 Phan Nhật Linh Chọn C Đặt k = Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia SC SD ;q = ( k , q 1) . SP SQ Vì bốn điểm M , N , K , Q đồng phẳng nên ta có SA SC SB SD . + = + SM SP SN SQ 4 2 +qq=k+ . 3 3 SA SB SC 4 8 3V . = . . = 2. .k = k VS .MNP = SM SN SP 3 3 8k Suy ra 2 + k = Ta có VS . ABC VS .MNP VS . ADC SA SD SC V . = . . = 2.q.k = 2qk VS .MQP = VS .MQP SM SQ SP 2qk 3 1 3 1 V . V = + Suy ra VS .MNPQ = VS .MNP + VS .MQP = + 8k 2 k + 2 k 8k 2qk 3 3 1 + Để VMNPQ lớn nhất khi và chỉ khi f ( k ) = đạt giá trị lớn nhất. 2 8k 2 k + k 3 1 k+ 3 3 0, k 1 . Suy ra Max f ( k ) = f (1) = 27 . Ta có f ( k ) = − 2 − 2 8k 40 ( k + 3) k 2 Suy ra MaxVMNPQ = 27 V. 40 Câu 13: Cho hình hộp chữ nhật ABCD. A ' B ' C ' D ' có diện tích toàn phần bằng 18 và độ dài đường chéo AC ' = 18 . Thể tích lớn nhất của khối hộp chữ nhật ABCD. A ' B ' C ' D ' là A. Vmax = 8 . B. Vmax = 3 . C. Vmax = 4 . D. Vmax = 8 . Lời giải Chọn C Gọi a , b , c là ba kích thước của hình hộp chữ nhật. Theo giả thiết ta có: Diện tích toàn phần Stp = 2 ( ab + bc + ca ) = 18 ab + bc + ca = 9. Độ dài đường chéo AC ' = a 2 + b 2 + c 2 = 18 a 2 + b 2 + c 2 = 18. Từ đó: ( a + b + c ) = a 2 + b 2 + c 2 + 2 ( ab + bc + ca ) = 36 suy ra a + b + c = 6 . 2 15 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Ta có b + c = 6 − a bc = 9 − a ( b + c ) = 9 − a ( 6 − a ) . Lại có: ( b + c ) 4bc ( 6 − a ) 4 9 − a ( 6 − a ) 3a 2 − 12a 0 0 a 4. Tương tự ta cũng có 0 b 4 , 0 c 4 . 2 2 Khi đó V = abc = a 9 − a ( 6 − a ) = a 3 − 6a 2 + 9a . Khảo sát hàm số f ( a ) = a 3 − 6a 2 + 9a với 0 a 4 có f ( a ) = 3a 2 − 12a + 9 Bảng biến thiên: Vậy Vmax = 4 . ( Bộ giá trị của a , b , c là ( 4;1;1) và các hoán vị). Câu 14: Cho hình lăng trụ ABC. ABC , có đáy là tam giác đều và thể tích bằng V . Gọi E , F , I là các điểm lần lượt di động trên các cạnh AB, BC , CA sao cho AE = BF = CI . Thể tích khối chóp A.EFI đạt giá trị nhỏ nhất bằng V V A. . B. . 9 6 C. V . 4 D. V . 12 Lời giải Chọn D Tam giác ABC đều và AE = BF = CI nên AEI = BFE = CIF suy ra S AEI = S BEF = S CFI . Ta có: VA.EFI 1 SEFI . = . V 3 SABC Gọi cạnh của tam giác ABC là a ( a 0 ) , AE = BF = CI = x ( 0 x a ) . Khi đó: SAEI AE AI x ( a − x ) x (a − x) = . = SAEI = .SABC . 2 SABC AB AC a a2 Suy ra: SEFI = SABC − 3.SAEI = Vậy SEFI a 2 − 3ax + 3x 2 a 2 − 3ax + 3x 2 . S = ABC a2 SABC a2 VA.EFI 1 SEFI 1 a 2 − 3ax + 3x 2 1 a 2 − 3ax + 3x 2 = . = . V = . .V . A. EFI V 3 SABC 3 a2 3 a2 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 16 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia VA. EFI đạt giá trị nhỏ nhất khi và chỉ khi biểu thức a 2 − 3ax + 3 x 2 đạt giá trị nhỏ nhất trên 0; a Ta có: min ( a 2 − 3ax + 3x 2 ) = 0;a a a2 khi x = . 2 4 Vậy giá trị nhỏ nhất của VA. EFI là V . 12 Câu 15: Một khối gỗ dạng hình chóp O. ABC CÓ OA, OB, OC đôi một vuông góc với nhau. OA = 3cm, OB = 6cm, OC = 12cm . Trên mặt đáy ABC người ta đánh dấu một điểm M sau đó người cắt gọt khối gỗ để thu được một khối hộp chữ nhật có OM là một đường chéo, đồng thời hình hộp có ba mặt trên ba mặt bên của hình chóp (tham khảo hình vẽ). Khối hộp chữ nhật thu được có thể tích lớn nhất bằng bao nhiêu? A. 12cm3 . B. 36cm3 . C. 24cm3 . Lời giải D. 8cm3 . Chọn D Gọi I , H , K lần lượt là hình chiếu của điểm M lên mp ( OAB ) , ( OBC ) , ( OCA) Ta có VO. ABC = VM .OAB + VM .OBC + VM .OCA 1 1 1 1 .OA.OB.OC = .MI .OA.OB + .MI .OB.OC + .MI .OC.OA MI + 4 MH + 2 MK = 12 6 6 6 6 1 Khi đó thể tích khối hộp chữ nhật V = MI .MH .MK = MI . ( 4MH ) . ( 2MK ) 8 1 3 1 MI + 4MH + 2MK V V .4 V 8 8 8 3 3 Vậy Vmax = 8 khi MI = 4MH = 2MK MI = 1cm, MH = 4cm, MK = 2cm. Câu 16: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vuông, AB = 1 , cạnh bên SA = 1 và vuông góc với mặt phẳng đáy ( ABCD ) . Kí hiệu M là điểm di động trên đoạn CD và N là điểm di động trên đoạn CB sao cho góc MAN bằng 45 . Thể tích nhỏ nhất của khối chóp S . AMN là A. 2 −1 . 3 B. 2 +1 . 9 C. Lời giải Chọn A 17 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 2 +1 . 6 D. 2 −1 . 9 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Đặt BAN = suy ra MAD = 45 − . AD 1 AB 1 = = Khi đó AN = và AM = . cos ( 45 − ) cos ( 45 − ) cos cos Do đó diện tích tam giác AMN bằng BAMN = 1 2 1 AM . AN .sin 45 = . . 2 4 cos .cos ( 45 − ) 1 2 1 . Thể tích S . AMN bằng VS . AMN = BAMN .SA = . 3 12 cos .cos ( 45 − ) Thể tích của khối chóp S . AMN nhỏ nhất khi cos .cos ( 45 − ) lớn nhất. Xét f ( ) = cos .cos ( 45 − ) trong đó ( 0; 45 ) . 45 . 2 Ta có f ( ) = sin ( 45 − 2 ) ; f ( ) = 0 = Bảng biến thiên 45 2 + 2 Từ bảng biến thiên ta có max f ( ) = f . = 0;45 4 2 Vậy thể tích nhỏ nhất của S . AMN bằng VS . AMN = Vậy thể tích của khối chóp có giá trị lớn nhất là 2 1 2 −1 . = . 12 2 + 2 3 4 7a3 a 14 khi x = . 12 2 Câu 17: Cho hình chóp S. ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a , SA vuông góc với mặt đáy ( ABCD ) và góc giữa SC với mặt phẳng ( SAB ) bằng 30 . Gọi M là điểm di động trên cạnh CD và H là hình chiếu vuông góc của S lên đường thẳng BM . Khi điểm M di động trên cạnh CD thì thể tích chóp S . ABH lớn nhất là A. V = a3 2 . 15 B. V = a3 2 . 6 C. V = a3 2 . 8 D. V = a3 2 . 12 Lời giải Chọn D TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 18 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia BC ⊥ AB BC ⊥ ( SAB ) ( SC , ( SAB ) ) = ( SC , SB ) = BSC = 30 . Ta có BC ⊥ SA Xét SBC vuông tại B , ta có SB = BC.cot 30 = a 3 . Xét SBA vuông tại A , ta có SA = SB 2 − AB 2 = 3a 2 − a 2 = a 2 . BH ⊥ SH BH ⊥ ( SAH ) BH ⊥ AH . Ta có BH ⊥ SA 1 1 1 VS . ABH = .SA.S ABH = .SA. .HA.HB . 3 3 2 Lại có HA.HB AM −GM 1 1 1 1 1 2 3 HA2 + HB 2 ) = . AB 2 VS . ABH .SA. . . AB 2 = a . ( 2 2 3 2 2 12 Dấu “=” xảy ra khi HA = HB AHB vuông cân tại H , suy ra ABH = 45 M D . Vậy maxVS . ABH = 2 3 a khi M D . 12 Câu 18: Cho tứ diện đều có cạnh bằng 3, điểm M thuộc miền trong đa diện, gọi d1 ; d 2 ; d3 ; d 4 là khoảng cách từ M đến 4 mặt của tứ diện. Tìm giá trị nhỏ nhất của P = d12 + d 22 + d32 + d 42 ? A. Pmin = 3 . 2 C. Pmin = B. Pmin = 3 . Lời giải Chọn C 19 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 3 . 2 D. Pmin = 6 . CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Gọi tứ diện đều là ABCD , O là trọng tâm tam giác BCD , chiều cao tứ diện là h, I là trung điểm CD 2 Khi đó: h = AO = AB − BO = 2 2 2 2 3 2 AB − BI = 32 − .3. = 6. 2 3 3 2 Ta có VABCD = VMABC + VMBCD + VMACD + VMABD 1= d d d d VMABC VMBCD VMACD VMABD 1= 1 + 2 + 3 + 4 + + + h h h h VABCD VABCD VABCD VABCD d1 + d 2 + d3 + d 4 = 6 . ( Theo bất đẳng thức Bunhiacopxki ta có: (d1 + d 2 + d3 + d 4 ) 2 4. d12 + d 2 2 + d32 + d 4 2 4P ( 6) 2 P ) 3 3 . Vậy Pmin = . 2 2 6 4 M là tâm mặt cầu ngoại tiếp tứ diện. Dấu “=” xảy ra d1 = d 2 = d3 = d 4 = Câu 19: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh bằng 2 , SA = 2 và SA vuông góc với mặt phẳng đáy ( ABCD ) . Gọi M , N là hai điểm thay đổi trên hai cạnh AB, AD sao cho mặt phẳng ( SMC ) vuông góc với mặt phẳng ( SNC ) . Biết rằng khi thể tích khối chóp S . AMCN đạt giá trị nhỏ nhất thì biểu thức P = 2022 AM − 2021AN = a b − a với a, b A. 4 . B. 5 . C. 6 . Lời giải . Tính a + b . D. 2 . Chọn B TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 20 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Đặt AM = x, AN = y . Trong ( ABCD ) , gọi O = AC BD, E = BD CM , F = BD CN . Gọi H là hình chiếu vuông góc của O trên SC , khi đó: CHO đồng dạng CAS HO CO CO. AS = HO = = AS CS CS 2 2 .2 2 ( 22 + 2 2 ) 2 2 . 3 = BD ⊥ AC BD ⊥ ( SAC ) BD ⊥ SC . Ta có: BD ⊥ SA SC ⊥ OH SC ⊥ HE SC ⊥ ( HBD ) Khi đó: . SC ⊥ BD SC ⊥ HF Do đó: (( SCM ) , ( SCN )) = ( HE, HF ) = 90 hay HE ⊥ HF . 1 1 Ta có: S AMCN = S ABCD − S BCM − S CDN = 4 − .2. ( 2 − x ) − .2. ( 2 − y ) = 4 − 2 + x − 2 + y = x + y . 2 2 1 2 Suy ra: VS . AMCN = SA. S AMCN = ( x + y ) . 3 3 Xét tam giác HEF vuông tại H , có đường cao OH 2 = OE.OF (1) . Ta cần tính OE , OF . Xét tam giác OAB với EM OA = C ; theo định lí Menelaus, ta có: 2y AM BE OC x BE 1 2x . Tương tự: OF = . . . =1 . . = 1 OE = 4− y MB EO AC 2 − x OE 2 4− x Thay OE , OF vừa tìm được vào (1) : 2 2 xy = 3xy = 16 − 4 ( x + y ) + xy 3 ( 4 − x )( 4 − y ) xy + 2 x + 2 y = 8 ( x + 2 )( y + 2 ) = 12 . 8 2 2 2 x + y = x + 2 + y + 2 − 4 2 x + 2 y + 2 − 4 3 −1 . ( ) ( ) ( ) ( )( ) = 3 3 3 3 AM − GM =12 8 3 − 1 . Dấu đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi (VS . AMCN )min = 3 ( Ta có: VS . AMCN = Do đó: ( ) x + 2 = y + 2 = 12 x = y = 2 3 − 2 = AM = BN . Vì vậy P = 2022 AM − 2021AN = 2 3 − 2 = a b + a a = 2, b = 3 . Ta có: a + b = 5 . 21 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 ) CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Câu 20: Cho hình chóp S . ABC có đáy là tam giác đều cạnh bằng 2, SA vuông góc với mặt phẳng chứa đáy. Gọi M là trung điểm của AB và là góc giữa đường thẳng SM và mặt phẳng ( SBC ) . Biết sin = A. 3. 6 , hãy tìm giá trị lớn nhât của thể tích khối chóp S . ABC . 8 4 1 B. . C. 1 . D. . 3 3 Lời giải Chọn C Diện tích tam giác ABC là S ABC = 3 . Gọi K là trung điểm của BC , H là hình chiếu vuông góc của A trên SK AH ⊥ ( SBC ) . d ( A, ( SBC ) ) = AH . Gọi I là hình chiếu của M trên mặt phẳng ( SBC ) ( SM , ( SBC ) ) = MSI = . Đặt SA = x, ( x 0 ) SM = x 2 + 1 . 1 1 1 1 1 = + 2 = + 2 AH = 2 2 AH AK SA 3 x x 3 x2 + 3 . Vì M là trung điểm của AB nên d ( M , ( SBC ) ) = 1 1 x 3 d ( A, ( SBC ) ) MI = AH = 2 2 2 x2 + 3 . x 3 2 6 MI 6 2 x +3 = Ta có: sin = = 2 8 SM 8 x +1 x 3 x 2 + 3. x 2 + 1 = 6 x2 1 2 = . 2 4 ( x + 3)( x + 1) 8 x2 = 1 x = 1 x2 1 4 2 2 4 2 = x + 4 x + 3 = 8 x x − 4 x + 3 = 0 . 2 x = 3 ( x 2 + 3)( x 2 + 1) 8 x = 3 1 1 3 Với x = 1 VS . ABC = SA.S ABC = .1. 3 = . 3 3 3 1 1 Với x = 3 VS . ABC = SA.S ABC = . 3. 3 = 1 . 3 3 Vậy giá trị lớn nhất của thể tích của khối chóp S . ABC là V = 1 . TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 22 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Câu 21: Cho hình chóp S . ABC có đáy ABC là tam giác đều cạnh bằng 6 . Biết rằng các mặt bên của hình chóp có diện tích bằng nhau và một trong các cạnh bên bằng 3 2 . Tính thể tích nhỏ nhất của khối chóp S . ABC A. 4 . B. 3 . C. 2 2 . Lời giải D. 2 3 . Chọn B Gọi H là hình chiếu của S trên mặt phẳng đấy ( ABC ) . Gọi M , N , P lần lượt là hình chiếu của H trên AB , BC , CA . Do vậy SM , SN và SP là đường cao của các mặt bên tương ứng. Vì các mặt bên của hình chóp có cùng diện tích nên SM = SN = SP . Do vậy HM = HN = HP , hay ta có H là tâm đường tròn nội tiếp hoặc bàng tiếp tam giác ABC . Trường hợp 1: H là tâm đường tròn nội tiếp tam giác ABC . Khi đó hình chóp S . ABC là hình chóp đều có cạnh đáy bằng Ta có SH = SA − AH = 2 2 (3 2 ) 6 , cạnh bên bằng 3 2 . 2 2 2 6. 3 − . = 4 . 3 2 1 ( 6) . = .4. 2 3 1 =2 3. Thể tích khối chóp S . ABC là V = SH .S ABC 3 3 4 Trường hợp 2: H là tâm đường tròn bàng tiếp tam giác ABC . Do tam giác ABC đều nên không mất tổng quát, giả sử H là tâm đường tròn bàng tiếp góc A của tam giác ABC . Ta có AH = 2. 6. 3 = 3 2 và BH = CH = 6 . 2 23 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Nếu SA = 3 2 thì SH = SA2 − SH 2 = 0 (vô lý). Nếu SA 3 2 thì SB = SC = 3 2 SH = SB 2 − BH 2 = 2 2 . ( 6) . 2 1 1 Thể tích khối chóp S . ABC là V = SH .S ABC = .2 3. 3 3 Vậy thể tích nhỏ nhất của khối chóp S . ABC bằng 3 . 4 3 =3. Câu 22: Cho hình chóp S . ABC có SA = 4 , AB = 2 , AC = 1 và SA ⊥ ( ABC ) . Gọi O là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC . Mặt cầu tâm O , đi qua A và cắt các tia SB , SC lần lượt tại D và E . Khi độ dài đoạn thẳng BC thay đổi, giá trị lớn nhất của thể tích khối chóp S . ADE là 64 8 4 256 A. . B. . C. . D. . 85 3 3 255 Lời giải Gọi AM là đường kính của mặt cầu tâm O và đi qua A . MB ⊥ AB Ta có MB ⊥ ( SAB ) MB ⊥ AD . MB ⊥ SA Mà AD ⊥ DM AD ⊥ ( SBM ) AD ⊥ SB . Áp dụng hệ thức lượng cho tam giác vuông ta có TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 24 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia SD SA SA2 42 4 SD.SB = SA2 = = = = . 2 2 2 2 2 SB SB SA + AB 4 +2 5 2 Tương tự ta cũng có SE.SC = SA2 Ta có SE SA2 SA2 42 16 . = = = = 2 2 2 2 2 SC SC SA + AC 4 + 1 17 VS . ADE SD SE 4 16 64 64 = . = . = VS . ADE = VS . ABC , do đó VS . ADE đạt giá trị lớn nhất khi VS . ABC SB SC 5 17 85 85 VS . ABC đạt giá trị lớn nhất. 1 1 1 1 1 4 Mà VS . ABC = SA.S ABC = SA. AB. AC.sin BAC SA. AB. AC = .4.2.1 = . 3 3 2 6 6 3 64 4 256 Suy ra VS . ADE . = . 85 3 255 Câu 23: Cho tam giác OAB đều cạnh 2a . Trên đường thẳng d qua O và vuông góc với mặt phẳng ( OAB ) lấy điểm M sao cho OM = x . Gọi E , F lần lượt là hình chiếu vuông góc của A trên MB và OB . Gọi N là giao điểm của EF với đường thẳng d . Tìm x sao cho tứ diện ABMN có thể tích nhỏ nhất. A. a . B. a 2 . C. 2a . Lời giải D. a 3 . Chọn B Ta có MA = MB = x 2 + 4a 2 . Gọi C là trung điểm của đoạn AB MC = x 2 + 3a 2 . MC. AB 2a x 2 + 3a 2 x 2 + 2a 2 2a 2 = ME = MA2 − AE 2 = BE = . MB x 2 + 4a 2 x 2 + 4a 2 x 2 + 4a 2 Vì tam giác OAB đều nên F là trung điểm của cạnh OB . Theo định lí Menelaus, ta có: ON EM FB ON EB ON 2a 2 2a 2 2a 2 . . =1 = = 2 ON = MN = x + . NM EB FO ON + x EM ON + x x + 2a 2 x x 2a 2 Theo BĐT Cosi MN = x + 2a 2; dấu bằng khi x = a 2. x Ta có AE = 25 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN 1 Ta có VABMN = MN .SOAB Để thể tích VABMN đạt GTNN khi MN đạt GTNN 3 Theo chứng minh trên suy ra x = a 2. Câu 24: Cho hình chóp S . ABC có AB = a, BC = a 3, ABC = 60. Hình chiếu vuông góc của S lên mặt phẳng ( ABC ) là một điểm thuộc cạnh BC. Góc giữa đường thẳng SA và mặt phẳng ( ABC ) bằng 45 . Thể tích khối chóp S . ABC đạt giá trị nhỏ nhất bằng A. a3 3 . 12 B. a3 3 . 8 C. a3 3 . 6 D. a3 3 . 3 Lời giải Chọn B Giả sử SH là đường cao của hình chóp S . ABC , khi đó H BC . Gọi AK là đường cao của tam giác ABC. 2S 1 3a 2 a 3 AK = ABC = Ta có S ABC = AB BC sin ABC = . 2 4 BC 2 Góc giữa đường thẳng SA và ( ABC ) là SAH = 45. Suy ra SH = AH . Thể tích khối chóp S . ABC 1 a3 là V = S ABC SH = SH . 3 4 Khi đó thể tích khối chóp S . ABC nhỏ nhất khi AH nhỏ nhất, điều này xảy ra khi a 3 a3 3 H K SH = . Vậy VS . ABC = . 2 8 Câu 25: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình bình hành, có thể tích là V . Gọi M là trung điểm của cạnh SA , N là điểm trên cạnh SB sao cho SN = 2 NB . Mặt phẳng ( P ) thay đổi đi qua các điểm M , N và cắt các cạnh SC , SD lần lượt tại hai điểm phân biệt K , Q . Tìm giá trị lớn nhất của thể tích khối chóp S .MNKQ . A. V . 2 B. V . 3 C. 3V . 4 D. 2V . 3 Lời giải Chọn B TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 26 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Ta có hai công thức sau V SA.SB.SC Công thức thứ nhất S . ABC = VS . A ' B 'C ' SA.SB.SC Công thức thứ hai cho hình chóp có đáy là hình bình hành SA SC SB SD + = + SA SC SB SD Mặt khác ta có theo công thức thứ nhất VS .MNKQ VS .MNK VS .MQK 1 SM .SN .SK SM .SQ.SK 1 1.SK 1.SQ.SK = + = + + = VS . ABCD 2VS . ABC 2VS . ADC 2 SA.SB.SC SA.SD.SC 2 3.SC 2.SD.SC Và theo công thức thứ hai x= (1) SA SC SB SD SC 3 SD 1 + = + 2+ = + y = + x với SM SK SN SQ SK 2 SQ 2 SC SD ,y= . SK SQ Khi đó thế lại (1) ta được Xét hàm số f ( x ) = VS .MNKQ VS . ABCD 1 1 1 1 1 1 x+2 1 = + . = + = 2 2 3x 2 xy 2 x 3 2 x + 1 6 x + 3x 3 x+2 −6 x 2 − 24 x − 6 x 1 f x = 0, x 1 nên hàm số , với . Ta có ( ) 2 2 6 x 2 + 3x 6 x + 3 x ( ) luôn nghịch biến trên nửa khoảng 1; + ) . 1 Suy ra f ( x ) f (1) , 1 hay f ( x ) , x 1 . 3 Vậy thể tích khối chóp S .MNKQ đạt giá trị lớn nhất bằng V , đạt được khi K C . 3 Câu 26: Cho tam giác đều ABC có cạnh bằng 1 . Gọi d là đường thẳng vuông góc với mặt phẳng ( ABC ) tại A . Trên đường thẳng d lấy điểm S . Gọi P và Q lần lượt là trực tâm của tam giác ABC và SBC . Thể tích tứ diện PQBC lớn nhất bằng: A. 1 . 144 B. 3 . 144 C. Lời giải Chọn A 27 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 1 . 48 D. 6 . 72 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Gọi BI là đường cao của tam giác SBC , M là trung điểm BC , H là chân đường vuông góc hạ từ Q xuống ( BPC ) . Suy ra SM ⊥ BC , H AM Đặt SA = x ( x 0 ) tan MBQ = tan CSM = , MC = SM dễ 3 4 , và 1 2 x2 + 3 4 1 Khi đó MQ = MB.tan MBQ = 4 x2 + Ta có S PQM = SM = SA2 + AM 2 = x 2 + có 3 4 , sin SMA = SA = SM x x2 + 3 4 1 1 x PM .MQ.sin SMA = QH .PM QH = 2 2 2 4x + 3 3x 1 1 1 3 x = , x ( 0; + ) VPQBC = QH .S PBC = QH .S ABC = . 2 3 9 36 4 x + 3 36.2.2. 3x 144 Dấu bằng xảy ra khi x = 3 2 Hay thể tích tứ diện PQBC lớn nhất bằng 1 . 144 Câu 27: Cho hình chóp S . ABC có đáy ABC là tam giác vuông tại C , SA = AB = 2 . Cạnh bên SA vuông góc với mặt phẳng đáy ( ABC ) . Gọi H , K lần lượt là hình chiếu của A lên SB và SC . Tính thể tích lớn nhất A. Vmax = 3 . 3 Vmax của khối chóp S . AHK . B. Vmax = 3 . 6 C. Vmax = 2 . 6 D. Vmax = 2 . 3 Lời giải Chọn C TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 28 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia SA ⊥ AB Ta có SA ⊥ ( ABC ) . SA ⊥ AC Vì SA = AB = 2 SAB vuông cân tại A H là trung điểm của AB . Đặt AC = x . SK SA2 4 = 2 = 2 Trong tam giác vuông SAC ta có SA = SK .SC . SC SC x +4 2 Khi đó VS . AHK SH SK 1 4 2 2 = . = . 2 = 2 VS . AHK = 2 .VS . ABC VS . ABC SB SC 2 x + 4 x + 4 x +4 VS . AHK Xét T = ( ) 2 2 2 1 1 2 x 4 − x2 2 x 4 − x 2 . = 2 . .2. .x. 4 − x = . 2 = . 2 3 x +4 3 x +4 3 2 x2 + 4 ( ( x2 4 − x2 ( x2 + 4 ) 2 ) , x ) ( 0; 2 ) . 2 Đặt t = x t ( 0; 4 ) . Khi đó T = g ( t ) = Ta có g ( t ) = t (4 − t ) (t + 4) 16 − 12t (t + 4) 3 2 t ( 0; 4 ) . g (t ) = 0 t = 4 ( 0; 4 ) . 3 1 1 2 1 2 = Khi đó ta có g ( t ) , t ( 0; 4 ) T VS . AHK . 8 8 3 8 6 29 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Dấu bằng xảy ra khi và chỉ khi t = Vậy Vmax = 4 2 3 x= . 3 3 2 . 6 Câu 28: Cho hình chóp S . ABC . Mặt phẳng ( P ) song song với đáy và cắt các cạnh SA, SB, SC lần lượt D, E , F . Gọi D1, , E1 , F1 tương ứng là hình chiếu của D, E , F lên mặt phẳng đáy (tham khảo hình vẽ) V là thể tích khối chóp S . ABC . Giá trị lớn nhất của thể tích khối đa diện DEF .D1 E1 F1 bằng A. V . 6 B. 4V . 9 C. 2V . 3 D. V . 12 Lời giải Chọn B Ta có: mặt phẳng ( P ) song song với đáy và cắt các cạnh SA, SB, SC lần lượt D, E , F DE , DF , EF song song với mặt phẳng ( ABC ) DE SD = Hai tam giác ABC và DEF theo tỉ số AB SA SD AD SA − SD S = x , 0 x 1 . Khi đó = = 1 − x và DEF = x 2 SA SA SA SABC Đặt Do D1, , E1 , F1 tương ứng là hình chiếu của D, E , F lên mặt phẳng đáy nên khối đa diện DEF .D1 E1 F1 là một hình lăng trụ đứng có chiều cao DD1 và đáy là DEF Gọi h là chiều cao của hình chóp S . ABC thì DD1 AD = = 1 − x DD = (1 − x)h h AS Thể tích khối đa diện DEF .D1 E1 F1 là: 1 VDEF .D1 E1 F1 = DD1.SDEF = (1 − x).h.SDEF = 3( x 2 − x 3 ). .h.S ABC = 3( x 2 − x 3 )V 3 Áp dụng bất đẳng thức Cosi cho 3 số không âm, ta có: 3 3( x − x ) = .x.x(2 − 2 x) 2 2 3 3 x + x + 2 − 2x 3 8 4 4V = . = hay VDEF .D1 E1 F1 9 2 3 2 27 9 3 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 30 Phan Nhật Linh Dấu " = " xảy ra khi và chỉ khi x = 2 − 2 x x = Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia 2 3 Vậy giá trị lớn nhất của thể tích khối đa diện DEF .D1 E1 F1 bằng 4V 9 Câu 29: Cho hình chóp S . ABCD có đáy là hình thang, AB //CD, AB = 2CD, ABC = 45 . Hình chiếu vuông góc của đỉnh S lên mặt phẳng ( ABCD ) là trung điểm của cạnh AB và SC ⊥ BC , SC = a . Gọi góc giữa hai mặt phẳng ( SBC ) và ( ABCD ) là . Khi thay đổi, tìm cos để thể tích khối chóp S . ABCD có giá trị lớn nhất. A. cos = − 6 . 3 B. cos = 6 . 3 C. cos = 3 . 3 D. cos = 6 . 3 Lời giải Chọn B Gọi H là trung điểm của AB ta có SH ⊥ ( ABCD ) suy ra SH ⊥ BC . Theo giả thiết SC ⊥ BC ta có BC ⊥ ( SHC ) suy ra BC ⊥ HC , lại vì ABC = 45 nên tam giác HBC vuông cân tại C . Từ trên ta cũng suy ra được góc giữa hai mặt phẳng ( SBC ) và ( ABCD ) là SCH do đó SH = a.sin và CH = a.cos . Đáy ABCD là hình thang với AB //CD, AB = 2CD do vậy diện tích đáy được tính theo công thức S ABCD = 3SHCB = Ta V = có thể 3 3 CH 2 = a 2 .cos 2 . 2 2 tích khối chóp S . ABCD được tính theo công thức 1 1 1 SH .S ABCD = a 3 .cos 2 .sin = a 3 . ( sin − sin 3 ) . 3 2 2 Cách 1: 2 3 nên đặt t = sin , 0 t 1 , xét hàm số g (t ) = t − t , t ( 0;1) ta có g (t ) = 1 − 3t ; 2 Do 0; 1 − 3t 2 = 0 1 . Khi đó ta có bảng biến thiên của g (t ) như sau g (t ) = 0 t = 0 t 1 3 31 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN 2 1 g (t ) g (t ) Qua bảng ta thấy g (t ) g do đó thể tích của khối chóp lớn nhất = max 0;1 3 3 3 ( ) bằng Vmax a3 3 1 6 = cos = đạt được khi sin = . 9 3 3 Cách 2: V = 1 SH .S ABCD = 1 a 3 .cos 2 .sin 3 Ta có: 1 Vmax = cos2 2 2 cos2 2 AM GM 2 sin 3 3 cos2 sin 2 2 V a3 3 9 a3 3 1 6 cos = đạt được khi sin = . 9 3 3 Câu 30: Cho hình chóp S . ABC có đáy là tam giác đều cạnh bằng 2, SA vuông góc với mặt phẳng chứa đáy. Gọi M là trung điểm của AB và φ là góc giữa đường thẳng SM và mặt phẳng ( SBC ) . Biết rằng sin φ = A. 3. 6 , tìm giá trị lớn nhất của thể tích khối chóp S . ABC . 8 4 1 B. . C. 1. D. . 3 3 Lời giải Chọn C Vì đáy của khối chóp S . ABC là tam giác đều cạnh bằng 2 nên có diện tích S ABC = 22 3 = 3. 4 Đặt SA = a ( a 0 ) là chiều cao của khối chóp S . ABC . Do khối chóp S . ABC có diện tích đáy không đổi nên thể tích lớn nhất khi và chỉ khi chiều cao lớn nhất, tức là ta đi tìm giá trị lớn nhất của a . AI ⊥ BC Gọi I là trung điểm của BC . Vì tam giác ABC đều, cạnh bằng 2 nên . 2 3 AI = = 3 2 Cách 1: TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 32 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Gọi N , K lần lượt là trung điểm của SB và IB . MN ⊥ ( ABC ) MN // SA Xét tam giác SAB có MN là đường trung bình . 1 a MN = SA MN = 2 2 MK ⊥ BC MK // AI Xét tam giác ABI có MK là đường trung bình 1 3 . MK = AI MK = 2 2 Trong mặt phẳng ( MNK ) , kẻ MH ⊥ NK tại H . BC ⊥ MK BC ⊥ ( MNK ) , mà MH ( MNK ) do đó BC ⊥ MH . Ta có BC ⊥ MN ( Do MN ⊥ ( ABC ) ) MH ⊥ NK t¹i H MH ⊥ ( SBC ) tại H . Lại có MH ⊥ BC SM ( SBC ) = S SH là hình chiếu của SM trên mặt phẳng ( SBC ) Mặt khác MH ⊥ SBC t¹ i H ( ) ( ) ( ) SM , ( SBC ) = SM , SH = MSH = φ . Xét tam giác SAM vuông tại A có SM = SA2 + AM 2 = a 2 + 1 . Xét tam giác MNK vuông tại M , có MH ⊥ NK MH = a 3 2 3 + a2 1 1 1 4 4 12 + 4a 2 = + = + = MH 2 MN 2 MK 2 a 2 3 3a 2 . a 3 Xét tam giác SHM vuông tại H có sin MSH = MH 6 2 3 + a2 = SM 8 a2 + 1 a = 1 4a = 2. a 2 + 3. a 2 + 1 2a 4 − 8a 2 + 6 = 0 (Vì a 0 ). a = 3 Suy ra giá trị lớn nhất của a là 3. 33 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN 1 1 Vậy thể tích lớn nhất của khối chóp S . ABC là Vmax = S ABC .SAmax = . 3. 3 = 1 . 3 3 Cách 2: Trong mặt phẳng ( SAI ) , kẻ AE ⊥ SI tại E . BC ⊥ AI BC ⊥ ( SAI ) , mà AE ( SAI ) suy ra BC ⊥ AE . Ta có: BC ⊥ SA ( V×SA ⊥ ( ABC ) ) AE ⊥ SI t¹ i E AE ⊥ ( SBC ) tại E d ( A, ( SBC ) ) = AE . Lại có: AE ⊥ BC Xét tam giác SAI vuông tại A , có AE ⊥ SI AE = a 3 a2 + 3 1 1 1 1 1 a2 + 3 = + = + = AE 2 SA2 AI 2 a 2 3 3a 2 . Gọi H là hình chiếu vuông góc của M trên mặt phẳng ( SBC ) , thế thì d ( M , ( SBC ) ) = MH . Ta có: AM ( SBC ) = B d ( A, ( SBC ) ) d ( M , ( SBC ) ) = AB 1 a 3 = 2 MH = AE = . MB 2 2 a2 + 3 SM ( SBC ) = S Lại có: SH là hình chiếu của SM trên mặt phẳng ( SBC ) MH ⊥ SBC t¹ i H ( ) ( ) ( ) SM , ( SBC ) = SM , SH = MSH = φ . Xét tam giác SAM vuông tại A có SM = SA2 + AM 2 = a 2 + 1 . a 3 Xét tam giác SHM vuông tại H có sin MSH = MH 6 2 3 + a2 = SM 8 a2 + 1 a = 1 4a = 2. a 2 + 3. a 2 + 1 2a 4 − 8a 2 + 6 = 0 (Vì a 0 ). a = 3 Suy ra giá trị lớn nhất của a là 3. 1 1 Vậy thể tích lớn nhất của khối chóp S . ABC là Vmax = S ABC .SAmax = . 3. 3 = 1 . 3 3 TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 34 Phan Nhật Linh Cách 3: Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Chọn hệ trục tọa độ Oxyz sao cho gốc O trùng với điểm I , chiều dương trục Ox cùng chiều với IA , chiều dương trục Oy cùng chiều với IB , chiều dương trục Oz cùng chiều với AS . Khi đó ta có tọa độ các điểm I ( 0;0;0 ) , A ( ) 3 ;0;0 , B ( 0;1;0 ) , C ( 0; − 1;0 ) , S ( ) 3 ;0; a và 3 1 M ; ;0 . 2 2 3 1 MS = ; − ; a , IB = ( 0;1;0 ) , IS = 2 2 ( ) 3 ;0; a . ( ) Mặt phẳng ( SBC ) có 1 vectơ pháp tuyến là n = IB , IS = a ;0; − 3 . Ta có: ( ) sin φ = sin SM , ( SBC ) = cos MS , n = 3 1 .a − .0 − a 3 2 2 3 1 + + a 2 . a 2 + 02 + 3 4 4 = a 3 2 a 2 + 1. a 2 + 3 = 6 8 a = 1 4a = 2. a 2 + 3. a 2 + 1 2a 4 − 8a 2 + 6 = 0 (Vì a 0 ). a = 3 Suy ra giá trị lớn nhất của a là 3. 1 1 Vậy thể tích lớn nhất của khối chóp S . ABC là Vmax = S ABC .SAmax = . 3. 3 = 1 . 3 3 Câu 31: Cho x, y là những số thực dương không đổi. Xét hình chóp S . ABC có SA = x, BC = y và các cạnh còn lại đều bằng 1. Khi thể tích khối chóp S . ABC đạt giá trị lớn nhất thì tích x. y bằng A. 1 . 3 B. 4 . 3 C. Lời giải Chọn B 35 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 4 3 . 3 D. 2 3 . CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN Ta có: do AB = AC = SB = SC nên các tam giác SBC và ABC cân tại S , A . Gọi M , N lần BC ⊥ SM BC ⊥ ( SAM ) . Từ đây ta hạ SH ⊥ AM , H AM lượt là trung điểm BC , SA thì BC⊥ AM Mà SH ⊥ BC ( BC ⊥ ( ASM )) nên SH ⊥ ( ABC ) Suy ra AM = 1 − y2 1 y y2 1− nên SABC = . AM.BC = 4 2 2 4 y 2 x2 − Mặt khác vì SM = AM nên SAM cân tại M MN = AM − AN = 1 − 4 4 2 Mà ta có: MN .SA = SH . AM SH = MN .SA = AM 2 x2 + y 2 4 − x2 − y 2 4 =x y2 4 − y2 1− 4 1− x Suy ra, ta có được 1 1 4 − x2 − y 2 y y 2 xy VS . ABC = SH .S ABC = .x . 1 − = 4 − x2 − y2 = 2 3 3 4− y 2 4 12 x 2 y 2 (4 − x 2 − y 2 ) 12 1 x2 + y 2 + 4 − x2 − y 2 2 3 = 12 3 27 2 2 3 2 4 2 Vậy VS . ABC max = khi và chỉ khi x 2 = y 2 = 4 − 2 x 2 x = y = xy = = . 27 3 3 3 Câu 32: Cho hình chóp S . ABC , O là trung điểm của AB . Điểm M di động trên cạnh SB . Đặt SM = x . Mặt phẳng qua A , M song song với OC , cắt SC tại N . Thể tích khối chóp SB ABMN lớn nhất khi A. x = 3 − 1 . B. x = 1 . C. x = 3 − 5 . D. x = −1 + 2 . Lời giải Chọn D TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 36 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Trong mặt phẳng ( SAB ) , gọi I là giao điểm của SO và AM . Mặt phẳng qua A, M , song song với SO , cắt ( SOC ) theo giao tuyến là đường thẳng qua I , đường thẳng đó cắt SC tại N . Áp dụng định lý Menelauyt đối với tam giác SOB và bộ ba điểm thẳng hàng A, I , M ta có SM BA OI SI SM BA 2x SN 2x NS 2x . =1 = = = = MB AO IS OI MB AO 1 − x CN 1 − x CS x + 1 Thể tích khối 1 VABMN = VN . ABM = S ABM d ( N , ( ABM ) ) 3 chóp 1 2x 2x = (1 − x ) SSAB d ( C , ( SAB ) ) = (1 − x ) VS . ABC 3 x +1 x +1 4 4 + 6VS . ABC = 6 − 4 2 VS . ABC = −2 ( x + 1) − + 6VS . ABC −2 2 ( x + 1) x +1 x +1 ( Do đó 2 ( x + 1) = thể tích khối chóp lớn ABMN nhất bằng ) ( 6 − 4 2 )V S . ABC khi 4 x +1 = 2 x = 2 −1. x +1 Câu 33: Cho hình chóp S . ABC có SA = x , BC = y , AB = AC = SB = SC = 1 . Thể tích khối chóp S . ABC lớn nhất khi x + y bằng A. 3. B. 2 . 3 C. Lời giải Chọn C 37 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716 4 . 3 D. 4 3 . CHƯƠNG 02: THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN SH ⊥ BC BC ⊥ ( SAH ) . Gọi H là trung điểm của BC khi đó: AH ⊥ BC 1 Ta có VS . ABC = VB.SAH + VC .SAH = SSAH .BC 3 Gọi E là trung điểm của SA HE ⊥ AS Ta có AH = SH = 1 − HC 2 = 1 − y2 y 2 x2 HE = AH 2 − AE 2 = 1 − − 4 4 4 x2 + y 2 x 1 = 1− . VS . ABC = .xy. 4 − x 2 − y 2 . 4 2 12 SSAH 3 a 2 + b2 + c2 2 a 2 + b2 + c2 3 2 2 2 a b c abc Theo bất đăng thức Cô – si ta có: 3 3 3 4 2 Do đó xy 4 − x 2 − y 2 . Dấu bằng xảy ra khi và chỉ khi: 3 x2 = y 2 = 4 − x2 − y 2 x = y = 2 4 x+ y = . 3 3 Câu 34: Cho tam giác OAB đều cạnh 2a . Trên đường thẳng d qua O và vuông góc với mặt phẳng ( OAB ) lấy điểm M sao cho OM = x . Gọi E , F lần lượt là hình chiếu vuông góc của A trên MB và OB . Gọi N là giao điểm của EF và d . Tìm x để thể tích tứ diện ABMN có giá trị nhỏ nhất. A. x = a 2 . 2 B. x = a 6 . 12 C. x = a 3 . 2 D. x = a 2 . Lời giải Chọn D TÀI LIỆU TOÁN 12 THPT | 38 Phan Nhật Linh Nắm trọn các chuyên đề ôn thi THPT Quốc Gia Vì tam giác OAB đều cạnh 2a nên F là trung điểm của OB do đó OF = a . Ta có AF ⊥ OB; AF ⊥ MO AF ⊥ ( MOB ) AF ⊥ MB mà MB ⊥ AE suy ra MB ⊥ ( AEF ) . Do đó MB ⊥ EF hay OBM ONF . Từ đó ta có OB ON OB.OF 2a.a 2a 2 . = ON = = = OM OF OM x x Thể tích 1 1 4a 2 3 2a 2 a 2 3 2a 3 6 VABMN = VABOM + VABON = SOAB ( OM + ON ) = . .2 2a 2 = x + 3 3 4 x 3 3 Dấu bằng xảy ra khi x = 2a 2 x=a 2. x 39 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716