Câu hỏi
Cho hình chóp tam giác đều \(S.ABC\) có độ dài cạnh đáy bằng \(a\), góc hợp bởi cạnh bên và mặt đáy bằng \({60^0}\). Thể tích khối chóp đã cho.
- A \(\dfrac{{\sqrt 3 {a^3}}}{4}.\)
- B \(\dfrac{{\sqrt 3 {a^3}}}{{12}}.\)
- C \(\dfrac{{\sqrt 3 {a^3}}}{3}.\)
- D \(\dfrac{{\sqrt 3 {a^3}}}{6}.\)
Phương pháp giải:
- Xác định chiều cao của khối chóp.
- Xác định góc giữa cạnh bên và đáy.
- Sử dụng tính chất tam giác đều và tỉ số lượng giác của góc nhọn tính chiều cao của hình chóp.
- Áp dụng công thức tính thể tích khối chóp \(V = \dfrac{1}{3}{S_{day}}.h\).
Lời giải chi tiết:
Gọi \(O\) là trọng tâm tam giác đều \(ABC\) \( \Rightarrow SO \bot \left( {ABC} \right)\).
\( \Rightarrow OA\) là hình chiếu của \(SA\) trên \(\left( {ABC} \right)\) \( \Rightarrow \angle \left( {SA;\left( {ABC} \right)} \right) = \angle \left( {SA;OA} \right) = \angle SAO = {60^0}\).
Vì \(SO \bot \left( {ABC} \right) \Rightarrow SO \bot AO\) \( \Rightarrow \Delta SAO\) vuông tại \(A\).
Tam giác \(ABC\) đều cạnh \(a\) \( \Rightarrow AM = \dfrac{{a\sqrt 3 }}{2}\) \( \Rightarrow AO = \dfrac{2}{3}AM = \dfrac{{a\sqrt 3 }}{3}\) và \({S_{\Delta ABC}} = \dfrac{{{a^2}\sqrt 3 }}{4}\).
Xét tam giác vuông \(SAO\) có: \(SO = AO.\tan {60^0} = a.\)
Vậy \({V_{S.ABC}} = \dfrac{1}{3}.SO.{S_{ABC}}\)\( = \dfrac{1}{3}.a.\dfrac{{{a^2}\sqrt 3 }}{4} = \dfrac{{{a^3}\sqrt 3 }}{{12}}.\)
Chọn B.