Câu hỏi

Cho hình lăng trụ \(ABC.A'B'C’\) có đáy là tam giác đều cạnh a. Hình chiếu vuông góc của \(A’\) lên mặt phẳng (ABC) trùng với trọng tâm tam giác ABC. Biết khoảng cách giữa hai đường thẳng \(\text{AA }\!\!'\!\!\text{ }\) và BC  bằng \(\dfrac{a\sqrt{3}}{4}.\) Thể tích V của khối lăng trụ \(ABC.A'B'C’\) tính theo a là:

  • A \(\frac{2{{a}^{3}}\sqrt{3}}{6}\)
  • B \(\frac{{{a}^{3}}\sqrt{3}}{3}\)
  • C \(\frac{{{a}^{3}}\sqrt{3}}{24}\)
  • D \(\frac{{{a}^{3}}\sqrt{3}}{12}\)

Phương pháp giải:

- Xác định khoảng cách giữa hai đường thẳng chéo nhau bằng đinh nghĩa: Khoảng cách giữ hai đường thẳng chéo nhau là độ dài đường vuông góc chung của hai đường thẳng.

- Thể tích khối lăng trụ \(V=Sh\).

Lời giải chi tiết:

Gọi D là trung điểm của BC, H là chân dường cao kẻ từ \(A’\) đến (ABC), và kẻ K là chân đường cao kẻ từ H đến \(AA'\).

Gọi M là hình chiếu của D lên AA’ thì \(DM\bot AA’\).

Mà \(CB\bot \left( AHA' \right)\Rightarrow BC\bot DM\Rightarrow d\left( A'A,BC \right)=DM\)

Lại có

 \(\begin{array}{l}KH//DM \Rightarrow \frac{{HK}}{{DM}} = \frac{{AH}}{{AD}} = \frac{2}{3}\\ \Rightarrow HK = \frac{2}{3}DM = \frac{2}{3}.\frac{{a\sqrt 3 }}{4} = \frac{{a\sqrt 3 }}{6}\end{array}\)

Ta có: \(AH=\frac{2}{3}AD=\frac{2}{3}.\frac{a\sqrt{3}}{2}=\frac{a\sqrt{3}}{3}\)

Xét tam giác vuông \(AHA’\) ta có:

\(\frac{1}{A'H}=\sqrt{\frac{1}{H{{K}^{2}}}-\frac{1}{A{{H}^{2}}}}=\sqrt{\frac{12}{{{a}^{2}}}-\frac{3}{{{a}^{2}}}}=\frac{3}{a}\Rightarrow A'H=\frac{a}{3}\)

\(\Rightarrow {{V}_{ABC.A'B'C'}}={{S}_{A'B'C'}}.A'H=\frac{{{a}^{2}}\sqrt{3}}{4}.\frac{a}{3}=\frac{{{a}^{3}}\sqrt{3}}{12}.\)

Đáp án D


Luyện Bài Tập Trắc nghiệm Toán 12 - Xem ngay