Câu hỏi
Cho hình chóp đều \(S.ABC\) có cạnh đáy bằng \(a\), cạnh bên bằng \(2a\). Gọi \(M\) là trung điểm của \(SA\). Thể tích của khối chóp \(M.ABC\) bằng:
- A \(\dfrac{{\sqrt {13} {a^3}}}{{12}}\) .
- B \(\dfrac{{\sqrt {11} {a^3}}}{{48}}\)
- C \(\dfrac{{\sqrt {11} {a^3}}}{8}\).
- D \(\dfrac{{\sqrt {11} {a^3}}}{{24}}\)
Phương pháp giải:
Công thức tính thể tích khối chóp có diện tích đáy \(S\) và chiều cao \(h\) là: \(V = \dfrac{1}{3}Sh.\)
Lời giải chi tiết:
Ta có:\({S_{ABC}} = \dfrac{{{a^2}\sqrt 3 }}{4}.\)
\(AO = \dfrac{2}{3}AD = \dfrac{2}{3}.\dfrac{{a\sqrt 3 }}{2} = \dfrac{{a\sqrt 3 }}{3}.\)
Áp dụng định lý Pitago cho \(\Delta SAO\) vuông tại \(O\) ta có:
\(SO = \sqrt {S{A^2} - A{O^2}} = \sqrt {4{a^2} - {{\left( {\dfrac{{a\sqrt 3 }}{3}} \right)}^2}} = \dfrac{{a\sqrt {33} }}{3}.\)
Gọi \(I\) là hình chiếu vuông góc của \(M\) trên \(AO.\)
Khi đó ta có: \(MI = \dfrac{1}{2}SO\) (định lý Ta-let).
\(\begin{array}{l} \Rightarrow MI = \dfrac{{a\sqrt {35} }}{6}.\\ \Rightarrow {V_{MABC}} = \dfrac{1}{3}MI.{S_{ABC}} = \dfrac{1}{3}.\dfrac{{a\sqrt {33} }}{6}.\dfrac{{{a^2}\sqrt 3 }}{4} = \dfrac{{{a^3}\sqrt {11} }}{{24}}.\end{array}\)
Chọn D.