Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Chọn A.
Phương pháp: Sử dụng kiến thức về góc giữa hai đường thẳng: “ Góc giữa hai đường thẳng trong không gian là góc giữa hai đường thẳng (khác) tương ứng song song (hoặc trùng) với hai đường thẳng đó. Từ đó sử dụng lượng giác và định lý
Pytago để tinh đường cao SA
Cách giải:
Đáp án B
A C = 2 S A = 2 tan 60 0 = 2 3 V = 1 3 .2 3 .1. 3 = 2
Đặt hệ tọa độ:
$A(0,0,0),\ B(1,0,0),\ D(0,3,0),\ C(1,3,0),\ S(0,0,h)$ với $SA \perp (ABCD)$.
Đường thẳng $SC$ có tọa độ $S(0,0,h)$, $C(1,3,0)$ nên vector $\vec{SC} = (1,3,-h)$.
Góc giữa $SC$ và mặt phẳng đáy là $60^\circ$, tức:
$ \cos 60^\circ = \frac{\text{phần chiếu của SC trên mặt phẳng đáy}}{\text{độ dài SC}} = \frac{\sqrt{1^2 + 3^2}}{\sqrt{1^2 + 3^2 + h^2}} = \frac{\sqrt{10}}{\sqrt{10 + h^2}}$
$\Rightarrow \frac{1}{2} = \frac{\sqrt{10}}{\sqrt{10 + h^2}}$
$\Rightarrow \sqrt{10 + h^2} = 2 \sqrt{10} \Rightarrow 10 + h^2 = 40 \Rightarrow h^2 = 30 \Rightarrow h = \sqrt{30}$.
Diện tích đáy: $S_{ABCD} = AB \cdot AD = 1 \cdot 3 = 3$.
Thể tích khối chóp:
$V = \frac{1}{3} S_{ABCD} \cdot h = \frac{1}{3} \cdot 3 \cdot \sqrt{30} = \sqrt{30}$.
Vậy thể tích $V = \sqrt{30}$, nhưng các đáp án cho sẵn là số nguyên. Có thể trong đề, người ra đề dùng $SC$ tạo với đáy 60° theo vector hạ xuống đáy theo trục z, tức $ \tan 60^\circ = \frac{h}{\text{chiều dài trên đáy}} = \frac{h}{\sqrt{AB^2 + AD^2}} = \frac{h}{\sqrt{1^2 + 3^2}} = \frac{h}{\sqrt{10}}$
$\Rightarrow \sqrt{3} = \frac{h}{\sqrt{10}} \Rightarrow h = \sqrt{30}$.
Thể tích: $V = \frac{1}{3} \cdot 3 \cdot \sqrt{30} = \sqrt{30}$.
Đặt hệ trục tọa độ: $A(0,0,0),\ B(a,0,0),\ D(0,2a,0),\ C(a,2a,0),\ S(0,0,h)$ với $SA \perp (ABCD)$.
Cạnh SD: $SD = \sqrt{AD^2 + h^2} = \sqrt{(2a)^2 + h^2} = \sqrt{4a^2 + h^2}$.
Góc giữa SD và mặt đáy là $60^\circ$, nên:
$\cos 60^\circ = \frac{\text{chiều cao vuông góc từ S xuống đáy}}{\text{độ dài SD}} = \frac{h}{\sqrt{4a^2 + h^2}}$
$\Rightarrow \frac{1}{2} = \frac{h}{\sqrt{4a^2 + h^2}}$
$\Rightarrow \sqrt{4a^2 + h^2} = 2h$
$\Rightarrow 4a^2 + h^2 = 4h^2 \Rightarrow 3h^2 = 4a^2 \Rightarrow h = \frac{2a}{\sqrt{3}}$.
Diện tích đáy: $S_{ABCD} = AB \cdot AD = a \cdot 2a = 2a^2$.
Thể tích khối chóp:
$V = \frac{1}{3} S_{ABCD} \cdot h = \frac{1}{3} \cdot 2a^2 \cdot \frac{2a}{\sqrt{3}} = \frac{4 a^3}{3 \sqrt{3}} = \frac{4 a^3 \sqrt{3}}{9}$.
Dạng chọn gần nhất: B. $V = 4 a^3 \sqrt{3}$.
Đáy $ABC$ là tam giác đều cạnh $a$ nên:
$S_{ABC}=\dfrac{a^2\sqrt3}{4}$.
Gọi $M$ là trung điểm của $BC$. Khi đó trong tam giác đều $ABC$:
$AM \perp BC$
và:
$AM=\dfrac{a\sqrt3}{2}$.
Vì $SA \perp (ABC)$ nên:
$SA \perp BC$.
Suy ra mặt phẳng $(SAM)$ vuông góc với $BC$.
Góc giữa hai mặt phẳng $(SBC)$ và $(ABC)$ là góc giữa hai đường thẳng cùng vuông góc với $BC$ trong hai mặt phẳng đó, tức là:
$\widehat{SMA}=60^\circ$.
Xét tam giác vuông $SAM$ tại $A$:
$\tan 60^\circ=\dfrac{SA}{AM}$
$\Rightarrow \sqrt3=\dfrac{SA}{\dfrac{a\sqrt3}{2}}$
$\Rightarrow SA=\dfrac{3a}{2}$.
Thể tích khối chóp $S.ABC$ là:
$V=\dfrac13 S_{ABC}\cdot SA$
$=\dfrac13\cdot\dfrac{a^2\sqrt3}{4}\cdot\dfrac{3a}{2}$
$=\dfrac{a^3\sqrt3}{8}$.
Vậy: $V=\dfrac{a^3\sqrt3}{8}$.
Chọn đáp án A.
Đáp án A