Câu hỏi

Cho tứ diện \(ABCD\) có \(\Delta ABC\) là tam giác đều cạnh bằng \(a\). \(\Delta BCD\) vuông cân tại \(D\) và nằm trong mặt phẳng vuông góc với \(\left( {ABC} \right)\). Tính theo \(a\) thể tích của tứ diện \(ABCD\).

  • A \(\dfrac{{3{a^3}}}{8}\)
  • B \(\dfrac{{{a^3}\sqrt 3 }}{8}\)
  • C \(\dfrac{{3{a^3}}}{{24}}\)
  • D \(\dfrac{{{a^3}\sqrt 3 }}{{24}}\)

Phương pháp giải:

Tìm chân đường cao \(H\) hạ từ \(D\) xuống mặt phẳng \(\left( {ABC} \right)\)

Tính độ dài đường cao \(DH\) đó.

Thể tích của khối chóp \(D.ABC\) được tính bằng \({V_{D.ABC}} = \dfrac{1}{3}DH.{S_{\Delta ABC}}\)

Lời giải chi tiết:

Gọi \(H\) là trung điểm \(BC\). Tam giác \(BCD\) vuông cân tại \(D\) nên \(DH \bot BC\)

Ta có:

\(\left\{ \begin{array}{l}\left( {BCD} \right) \bot \left( {ABC} \right)\\\left( {BCD} \right) \cap \left( {ABC} \right) = BC\\DH \bot BC\\DH \subset \left( {DBC} \right)\end{array} \right. \Rightarrow DH \bot \left( {ABC} \right)\)

Tam giác \(DBC\) vuông tại \(D\) nên đường trung tuyến \(DH = \dfrac{1}{2}BC = \dfrac{a}{2}\)

Tam giác \(ABC\) là tam giác đều cạnh \(a\) nên \({S_{\Delta ABC}} = \dfrac{{\sqrt 3 }}{4}A{B^2} = \dfrac{{\sqrt 3 }}{4}{a^2}\)

Vậy thể tích của tứ diện \(ABCD\) là  \({V_{D.ABC}} = \dfrac{1}{3}DH.{S_{\Delta ABC}} = \dfrac{1}{3}.\dfrac{a}{2}.\dfrac{{\sqrt 3 }}{4}{a^2} = \dfrac{{\sqrt 3 {a^3}}}{{24}}\)

Chọn D.


Luyện Bài Tập Trắc nghiệm Toán 12 - Xem ngay