Câu hỏi

Cho hình hộp \(ABCD.A'B'C'D'\) có chiều cao bằng \(8\) và diện tích đáy bằng \(9.\) Gọi \(M,\,\,N,\,\,P\) và \(Q\) lần lượt là tâm của các mặt bên \(ABB'A',\) \(BCC'B',\) \(CDD'C',\) \(DAA'D'.\)Thể tích của khối đa diện lồi có các đỉnh là các điểm \(A,\,\,B,\,\,C,\,\,D,\,\,M,\,\,N,\,\,P\) và \(Q\) bằng 

  • A \(27.\)
  • B \(30.\)
  • C \(18.\)
  • D \(36.\)

Phương pháp giải:

- Sử dụng phân chia khối đa diện

- Sử dụng công thức tính thể tích hình hộp \(V = S.h\) với \(S\) là  diện tích đáy, \(h\) là chiều cao hình hộp.

- Sử dụng công thức tính thể tích khối chóp \(V = \dfrac{1}{3}S.h\) với \(S\) là  diện tích đáy, \(h\) là chiều cao hình chóp.

Lời giải chi tiết:

Thể tích hình hộp \(ABCD.A'B'C'D'\) là \(V = 8.9 = 72\)

Qua \(M\) kẻ đường thẳng song song với \(AB\) cắt \(AA',BB'\) lần lượt tại \(A'';B''\)

Qua \(P\) kẻ đường thẳng song song với \(DC\) cắt \(DD',CC'\) lần lượt tại \(D'';C''\)

Suy ra \(A'';Q;D''\) thẳng hàng  và \(A''D''//AD\); \(B'';N;C''\) thẳng hàng và \(B''C''//BC\)

Ta có \(M,N,P,Q\) lần lượt là trung điểm của \(A''B'',B''C'',C''D'',D''A''\)

\(A'',B'',C'',D''\) lần lượt là trung điểm của \(AA',BB',CC',DD'\)

Suy ra \({V_{ABCD.A''B''C''D''}} = \dfrac{1}{2}{V_{ABCD.A'B'C'D'}} = \dfrac{1}{2}.72 = 36\)

Ta có \({V_{ABCD.MNPQ}} = {V_{ABCD.A''B''C''D''}} - {V_{D.QD''P}} - {V_{C.NC''P}} - {V_{B.MNB''}} - {V_{A.QMA''}}\)

\(\begin{array}{l}{V_{D.QD''P}} = \dfrac{1}{3}.{S_{QD''P}}.d\left( {D;\left( {QD''P} \right)} \right)\\ = \dfrac{1}{3}.\dfrac{1}{2}QD''.D''P.\sin \angle QD''P.d\left( {D;\left( {A''B''C''D''} \right)} \right)\\ = \dfrac{1}{3}.\dfrac{1}{2}.\dfrac{1}{2}AD.\dfrac{1}{2}DC.\sin \angle ADC.d\left( {D;\left( {A''B''C''D''} \right)} \right)\\ = \dfrac{1}{{24}}.AD.DC.\sin \angle ADC.d\left( {D;\left( {A''B''C''D''} \right)} \right)\\ = \dfrac{1}{{24}}.{S_{ABCD}}.d\left( {D;\left( {A''B''C''D''} \right)} \right)\\ = \dfrac{1}{{24}}.{V_{ABCD.A''B''C''D''}}\\ = \dfrac{1}{{24}}.36 = 1,5\end{array}\)

Tương tự ta có \({V_{C.NC''P}} = {V_{B.MNB''}} = {V_{A.QMA''}} = 1,5\)

Suy ra \({V_{ABCD.MNPQ}} = {V_{ABCD.A''B''C''D''}} - {V_{D.QD''P}} - {V_{C.NC''P}} - {V_{B.MNB''}} - {V_{A.QMA''}}\)\( = 36 - 1,5 - 1,5 - 1,5 - 1,5 = 30\)

Chọn B.


Luyện Bài Tập Trắc nghiệm Toán 12 - Xem ngay