Câu hỏi

Cho khối lăng trụ đứng ABC.ABC có đáy ABC là tam giác vuông cân tại C, AB=2a và góc tạo bởi hai mặt phẳng (ABC)(ABC) bằng 600. Gọi M,N lần lượt là trung điểm của AC,BC. Mặt phẳng (AMN) chia khối lăng trụ thành hai phần. Thể tích của phần nhỏ hơn bằng :

  • A 73a324.
  • B 3a33.
  • C 76a324.
  • D 6a36.

Phương pháp giải:

- Xác định thiết diện của hình lăng trụ cắt bởi mặt phẳng (AMN).

- Công thức thể tích khối chóp cụt: V=13(B+B+BB)h trong đó B,B lần lượt là diện tích hai đáy, h là chiều cao của khối chóp cụt.

Lời giải chi tiết:

Gọi ME=(AMN)(ABC) , ta có:{(ABC)//(ABC)(ANM)(ABC)=AN(ANM)(ABC)=MEANME. Khi đó thiết diện của lăng trụ cắt bởi (AMN) là tứ giác AMEN.

Đặt V1=VANC.MEC,V2=VABN.ABEM với ANC.MEC là hình chóp cụt.

Gọi F là trung điểm của AB CFAB (trung tuyến đồng thời là đường cao).

CCABAB(CFC)ABCF.

Ta có: {(ABC)(ABC)=AB(ABC)CFAB(ABC)CFAB ((ABC);(ABC))=CFC=600.

Xét tam giác ABC vuông cân tại CAB=2aCF=12AB=a.

Xét ΔCCF có: CC=CF.tan600=a3.

Xét ΔANCΔMECC=C=900, ACAC,ANME CAN=CME.

ΔANCΔMEC(g.g) theo tỉ số k=ACMC=2.

SANC=k2SMEC=4SMEC.

Ta có: SABC=12AB.FC=14AB2=14(2a)2=a2.

      S=SANC=12SABC=12a2S=SMEC=14.SANC=18a2

Thể tích khối chóp cụt ANC.MEC là: V1=h3(S+S+S.S)=a33.(12a2+18a2+12a2.18a2)=7324a3.

Thể tích khối lăng trụ là: VABC.ABC=CC.SABC=a3.a2=a33.

V2=VABC.ABCV1=173a324.

Vậy thể tích của phần nhỏ hơn bằng 7324a3.

Chọn A.


Luyện Bài Tập Trắc nghiệm Toán 12 - Xem ngay