Câu hỏi
Cho khối lăng trụ \(ABC.A'B'C'\) có đáy là tam giác đều cạnh \(a\), đỉnh \(A'\) có hình chiếu vuông góc trên đáy \(ABC\) là trung điểm của \(BC\), cạnh bên tạo với đáy \(ABC\) góc \({60^0}\). Thể tích của khối tứ diện \(BAA'C'\) là:
- A \(\dfrac{{{a^3}\sqrt 3 }}{8}.\)
- B \(\dfrac{{{a^3}\sqrt 3 }}{{24}}.\)
- C \(\dfrac{{{a^3}}}{8}.\)
- D \(\dfrac{{{a^3}\sqrt 3 }}{4}.\)
Lời giải chi tiết:
Góc giữa cạnh bên \(AA'\) và \(\left( {ABC} \right)\).
A chung;
\(A'M \bot \left( {ABC} \right)\);
\( \Rightarrow \) Góc giữa \(AA'\) và \(\left( {ABC} \right)\) là \(\widehat {A'AM} \Rightarrow \widehat {A'AM} = {60^0}\).
+ \(AM\) là đường cao trong tam giác đều \( \Rightarrow AM = \dfrac{{a\sqrt 3 }}{2}\).
+ \(\tan \widehat {A'AM} = \dfrac{{A'M}}{{AM}} \Leftrightarrow A'M = AM.\tan {60^0} = \dfrac{{a\sqrt 3 }}{2}.\sqrt 3 = \dfrac{{3a}}{2}\).
+ \({V_{ABC.A'B'C'}} = AM'.{S_{day}} = \dfrac{{3a}}{2}.\dfrac{{{a^2}\sqrt 3 }}{4} = \dfrac{{3{a^3}\sqrt 3 }}{8}\).
\(\left. \begin{array}{l} + \,\,{V_{C'A'AB}} = \dfrac{1}{3}h{S_{A'AB}}\\\,\,\,\,{V_{C'A'B'BA}} = \dfrac{1}{3}h.{S_{A'B'BA}}\\\,\,\,\,{S_{A'AB}} = \dfrac{1}{2}{S_{A'B'BA}}\end{array} \right\} \Rightarrow {V_{C'A'AB}} = \dfrac{1}{2}{V_{C'A'B'BA}}\,\,\left( 1 \right)\)
\(\begin{array}{l} + \,\,{V_{C'A'B'BA}} = {V_{ABC.A'B'C'}} - {V_{C'ABC}} = {V_{ABC.A'B'C'}} - \dfrac{1}{3}{V_{ABC.A'B'C'}}\\\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, = \dfrac{2}{3}{V_{ABC.A'B'C'}} = \dfrac{2}{3}.\dfrac{{3{a^3}\sqrt 3 }}{8} = \dfrac{{{a^3}\sqrt 3 }}{4}\,\,\,\left( 2 \right)\end{array}\)
Từ (1) và (2) \( \Rightarrow {V_{C'A'AB}} = \dfrac{1}{2}.\dfrac{{{a^3}\sqrt 3 }}{4} = \dfrac{{{a^3}\sqrt 3 }}{8}\).
Chọn A