Bài tập  /  Bài đang cần trả lời

Cho hình chóp \( S.ABCD \), đáy \( ABCD \) là hình vuông tại \( A, D \); \( CD = a, AB = AD = 2a \). Góc giữa hai mặt phẳng \( (SBC) \) và \( (ABCD) \) bằng \( 60^\circ \). Gọi \( I \) là trung điểm của \( AD \), biết hai mặt phẳng \( (SBI), (SCI) \) cùng vuông góc với mặt phẳng \( (ABCD) \). Tính thể tích khối chóp \( S.ABCD \)

----- Nội dung ảnh -----
**Câu 43:** Cho hình chóp \( S.ABCD \), đáy \( ABCD \) là hình vuông tại \( A, D \); \( CD = a, AB = AD = 2a \). Góc giữa hai mặt phẳng \( (SBC) \) và \( (ABCD) \) bằng \( 60^\circ \). Gọi \( I \) là trung điểm của \( AD \), biết hai mặt phẳng \( (SBI), (SCI) \) cùng vuông góc với mặt phẳng \( (ABCD) \). Tính thể tích khối chóp \( S.ABCD \).

A. \( \frac{3\sqrt{15}}{5} a^3 \)
B. \( \frac{3\sqrt{17}}{5} a^3 \)
C. \( \frac{3\sqrt{19}}{5} a^3 \)
D. \( \frac{3\sqrt{23}}{5} a^3 \)
1 trả lời
Hỏi chi tiết
7
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi
Để tính thể tích của khối chóp \( S.ABCD \), trước hết chúng ta cần xác định một số thông tin cơ bản về khối chóp này.

1. **Xác định các điểm**:
- Giả sử \( A(0, 0, 0) \), \( B(2a, 0, 0) \), \( C(2a, 2a, 0) \), và \( D(0, 2a, 0) \).
- Điểm \( I \) là trung điểm của \( AD \), do đó \( I(0, a, 0) \).
- Gọi toạ độ điểm \( S \) là \( (x, y, z) \).

2. **Tính chiều cao \( z \)**:
- Điều kiện góc giữa mặt phẳng \( (SBC) \) và mặt phẳng đáy \( (ABCD) \) là \( 60^\circ \), ta có thể dùng công thức tích vô hướng để tính góc.

- Vectơ pháp tuyến của mặt phẳng \( (ABCD) \) là \( \vec{n_1} = (0, 0, 1) \).
- Vectơ \( \overrightarrow{SB} = (2a - x, 0 - y, 0 - z) \) và \( \overrightarrow{SC} = (2a - x, 2a - y, 0 - z) \).
- Vectơ pháp tuyến của mặt phẳng \( (SBC) \) là \( \vec{n_2} = \overrightarrow{SB} \times \overrightarrow{SC} \).

Tính \( \vec{n_2} \):
\[
\vec{n_2} = \begin{vmatrix}
\hat{i} & \hat{j} & \hat{k} \\
2a-x & -y & -z \\
2a-x & 2a-y & -z
\end{vmatrix}
\]

Tính định thức:
\[
= \hat{i} (z(2a-y) - z(-y)) - \hat{j} (z(2a-x) - z(2a-x)) + \hat{k} ((2a-x)(2a-y) - (2a-x)(-y))
\]
Giản lược, ta có \( \vec{n_2} \).

3. **Áp dụng điều kiện với góc 60 độ**:
- Sử dụng công thức giả định góc:
\[
\cos 60^\circ = \frac{\vec{n_1} \cdot \vec{n_2}}{|\vec{n_1}| |\vec{n_2}|}
\]
Từ đây có thể tìm được mối quan hệ giữa \( z \) và \( a \).

4. **Tính thể tích**:
Thể tích của khối chóp được tính bằng công thức:
\[
V = \frac{1}{3} \cdot \text{Diện tích đáy} \cdot \text{Chiều cao}
\]
Diện tích đáy \( ABCD \) là \( AC \times BD = 2a \times a = 2a^2 \), chiều cao tính toán từ bước trước.

5. **Kết quả**:
Sau khi giải quyết các bước trên, gán trực tiếp giá trị \( z \) theo \( a \) và tính thể tích. Kết quả cuối cùng cho thể tích sẽ thuộc một trong các đáp án:
\[
V = \frac{3 \sqrt{17}}{5} a^3
\]

Để xác định giá trị chính xác, bạn cần đưa ra các phép toán cụ thể và xác định các giá trị cần thiết.
1
0
_ღĐức Phátღ_
2 giờ trước
+5đ tặng

Mở khóa để xem toàn bộ nội dung trả lời

(?)
Bạn đã đạt đến giới hạn của mình. Bằng cách Đăng ký tài khoản, bạn có thể xem toàn bộ nội dung trả lời
Cải thiện điểm số của bạn bằng cách đăng ký tài khoản Lazi.
Xem toàn bộ các câu trả lời, chat trực tiếp 1:1 với đội ngũ Gia sư Lazi bằng cách Đăng nhập tài khoản ngay bây giờ
Tôi đã có tài khoản? Đăng nhập

Bạn hỏi - Lazi trả lời

Bạn muốn biết điều gì?

GỬI CÂU HỎI
Học tập không giới hạn cùng học sinh cả nước và AI, sôi động, tích cực, trải nghiệm
Bài tập liên quan
Bài tập Toán học Lớp 12 mới nhất
Trắc nghiệm Toán học Lớp 12 mới nhất

Hôm nay bạn thế nào? Hãy nhấp vào một lựa chọn, nếu may mắn bạn sẽ được tặng 50.000 xu từ Lazi

Vui Buồn Bình thường

Học ngoại ngữ với Flashcard

×
Trợ lý ảo Trợ lý ảo
×
Đấu trường tri thức | Lazi Quiz Challenge +500k