Câu hỏi
Cho hình chóp \(S.ABC\)có đáy \(ABC\) là tam giác đều cạnh \(a\), \(SA\) vuông góc với mặt đáy. Gọi \(M\) là trung điểm của \(BC\). Mặt phẳng \((P)\) đi qua Avà vuông góc với \(SM\) cắt \(SB,SC\)lần lượt tại \(E,F\). Biết \({{V}_{S.AEF}}=\frac{1}{4}{{V}_{S.ABC}}\) Tính thể tích \(V\) của khối chóp \(S.ABC\).
- A \(V=\frac{{{a}^{3}}}{2}\)
- B \(V=\frac{{{a}^{3}}}{8}\)
- C \(V=\frac{2{{a}^{3}}}{5}\)
- D \(V=\frac{{{a}^{3}}}{12}\)
Phương pháp giải:
+) Dựng mặt phẳng \(\left( AEF \right)\)sao cho \(\left( AEF \right)\bot SM\).
+) Dựa vào công thức tỉ lệ thể tích để suy ra vị trí của các điểm \(E,F\).
+) Tính thể tích khối chóp theo công thức \(V=\frac{1}{3}h.S\).
Lời giải chi tiết:
Từ \({{V}_{S.AEF}}=\frac{1}{4}{{V}_{S.ABC}}\Rightarrow \frac{{{V}_{S.AEF}}}{{{V}_{S.ABC}}}=\frac{1}{4}\)\(\Rightarrow \frac{SE}{SB}.\frac{SF}{SC}=\frac{1}{4}\)
Suy ra \(E,F\) là trung điểm của \(SB,SC\)
Kẻ \(AH\bot SM\) \(\Rightarrow H\in EF\)\(\Rightarrow AH=HM\) (Do\(\Delta SAM\) vuông tại)
\(\Rightarrow \Delta AMH\) vuông cân tại \(H\) \(\Rightarrow \widehat{AMH}={{45}^{0}}\)
\(\Rightarrow SA=AM=\frac{a\sqrt{3}}{2}\)
\(\Rightarrow {{V}_{S.ABC}}=\frac{1}{3}.SA.{{S}_{\Delta ABC}}=\frac{1}{3}.\frac{a\sqrt{3}}{2}.\frac{{{a}^{2}}\sqrt{3}}{4}=\frac{{{a}^{3}}}{8}\)
Chọn B.