Câu hỏi
Cho hình chóp tam giác đều có cạnh đáy bằng a và cạnh bên tạo với đáy một góc \({60^0}\). Thể tích của khối chóp đó bằng:
- A \(\dfrac{{{a^3}\sqrt 3 }}{6}\).
- B \(\dfrac{{{a^3}\sqrt 3 }}{{12}}\).
- C \(\dfrac{{{a^3}\sqrt 3 }}{{36}}\).
- D
\(\dfrac{{{a^3}\sqrt 3 }}{{18}}\).
Phương pháp giải:
+ Xác định góc giữa đường thẳng \(d\) và mặt phẳng \(\left( P \right)\) là góc giữa đường thẳng \(d\) và đường thẳng \(d'\) với \(d'\) là hình chiếu của \(d\) trên \(\left( P \right).\)
+ Thể tích hình chóp \(V = \dfrac{1}{3}h.S\) với \(h\) là chiều cao hình chóp và \(S\) là diện tích đáy.
Lời giải chi tiết:
Chóp tam giác đều \(S.ABC\) có \(SH\) là đường cao (\(H\) là trọng tâm tam giác \(ABC\)), \(D\) là trung điểm \(BC\) và góc giữa cạnh bên \(SA\) với đáy là \(\widehat {SAH} = 60^\circ \)
Tam giác \(ABC\) đều cạnh \(a\) nên \(AD = \dfrac{{a\sqrt 3 }}{2}\)\( \Rightarrow AH = \dfrac{2}{3}.\dfrac{{a\sqrt 3 }}{2} = \dfrac{{a\sqrt 3 }}{3}\)
Vì \(SH \bot \left( {ABC} \right) \Rightarrow SH \bot AH\)
Xét tam giác vuông \(SAH\) có \(\tan \widehat {SAH} = \dfrac{{SH}}{{AH}} \Rightarrow SH = AH.\tan 60^\circ = a\)
Diện tích đáy \({S_{ABC}} = \dfrac{{{a^2}\sqrt 3 }}{4}\)
Thể tích khối chóp \(V = \dfrac{1}{3}SH.{S_{ABC}} = \dfrac{1}{3}.a.\dfrac{{{a^2}\sqrt 3 }}{4} = \dfrac{{{a^3}\sqrt 3 }}{{12}}.\)
Chọn B