Bài 18 trang 28 SGK Hình học 12 Nâng cao


Tính thể tích của khối lăng trụ n-giác đều có tất cả các cạnh đều bằng a.

Đề bài

Tính thể tích của khối lăng trụ \(n\)-giác đều có tất cả các cạnh đều bằng \(a\).

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Sử dụng công thức tính thể tích lăng trụ V=Bh.

Lời giải chi tiết

Gọi \({A_1}{A_2}...{A_n}\) là đáy của khối lăng trụ \(n\)-giác đều và \(O\) là tâm của đáy.
Gọi \(I\) là trung điểm của \({A_1}{A_2}\) ta có \(OI \bot {A_1}{A_2}\).
Trong \(\Delta {A_1}IO\): \(\cot \widehat {{A_1}OI} = {{OI} \over {{A_1}I}} \)

\( \Rightarrow OI = {A_1}I\cot \widehat {{A_1}OI}\)

Mà \({A_1}I = \frac{1}{2}{A_1}{A_2} = \frac{a}{2}\) và \(\widehat {{A_1}OI} = \frac{1}{2}\widehat {{A_1}O{A_2}} = \frac{1}{2}.\frac{{2\pi }}{n} = \frac{\pi }{n}\) nên \(OI = \frac{a}{2}.\cot \frac{\pi }{n}\)

\( \Rightarrow {S_{{A_1}O{A_2}}} = \frac{1}{2}OI.{A_1}{A_2}\) \( = \frac{1}{2}.\frac{a}{2}\cot \frac{\pi }{n}.a = \frac{{{a^2}}}{4}\cot \frac{\pi }{n}\)

Diện tích đáy của khối lăng trụ đều là \( {S} = n.{S_{{A_1}O{A_2}}} = \frac{{n{a^2}}}{4}\cot \frac{\pi }{n}\)

Chiều cao của khối lăng trụ đều là \(a\) nên thể tích của nó là:

\( V = Bh = \frac{{n{a^2}}}{4}\cot \frac{\pi }{n}.a = \frac{{n{a^3}}}{4}\cot \frac{\pi }{n}\)

Loigiaihay.com


Bình chọn:
3.5 trên 2 phiếu

>> Luyện thi tốt nghiệp THPT và Đại học năm 2021, mọi lúc, mọi nơi tất cả các môn cùng các thầy cô giỏi nổi tiếng, dạy hay dễ hiểu trên Tuyensinh247.com. Đã có đầy đủ các khóa học từ nền tảng tới luyện thi chuyên sâu.


Gửi bài