Câu hỏi

Cho hình chóp S.ABCD có \(SA\bot (ABCD)\), ABCD là hình chữ nhật. \(SA=AD=2a\). Góc giữa (SBC) và mặt đáy (ABCD) là \({{60}^{0}}\). Gọi G là trọng tâm của tam giác SBC. Thể tích khối chóp S.AGD

  • A \(\frac{32{{a}^{3}}\sqrt{3}}{27}\).                        
  • B \(\frac{8{{a}^{3}}\sqrt{3}}{27}\).                                  
  • C  \(\frac{4{{a}^{3}}\sqrt{3}}{9}\).                           
  • D  \(\frac{16{{a}^{3}}}{9\sqrt{3}}\).

Phương pháp giải:

Biểu diễn được góc giữa (SBC) và (ABCD).

- Tính thể tích khối chóp S.ABCD.

Lập tỉ số thể tích giữa các khối chóp\(S.AGD\) và \(S.ADI\), giữa các khối chóp \(S.ADI\) và \(S.ABCD\).  Từ đó tính thể tích khối chóp S.AGD.

Lời giải chi tiết:

Ta có:

\(\left\{ \begin{array}{l}AB \bot BC\\SA \bot BC\end{array} \right. \Rightarrow BC \bot (SAB) \Rightarrow BC \bot SB\)

\(\begin{array}{l}\left\{ \begin{array}{l}(SBC) \cap (ABCD) = BC\\(SBC) \cap (SAB) = SB \bot BC\\(ABCD) \cap (SAB) = AB \bot BC\end{array} \right.\\ \Rightarrow \left( {\widehat {(SBC);(ABCD)}} \right) = \left( {\widehat {AB;SB}} \right) = \widehat {SBA} = {60^0}\end{array}\)

 Tam giác SAB vuông tại A:  \(\tan \widehat{SBA}=\frac{SA}{AB}\Leftrightarrow \tan {{60}^{0}}=\frac{2a}{AB}\Rightarrow AB=\frac{2a}{\sqrt{3}}\)

Thể tích khối chóp S.ABCD:  \({{V}_{S.ABCD}}=\frac{1}{3}.SA.{{S}_{ABCD}}=\frac{1}{3}.SA.AB.AD=\frac{1}{3}.2a.\frac{2a}{\sqrt{3}}.2a=\frac{8\sqrt{3}{{a}^{3}}}{9}\)

Ta có: \(\frac{{{V}_{S.AGD}}}{{{V}_{S.AID}}}=\frac{SG}{SI}=\frac{2}{3}\) (vì G là trọng tâm tam giác SBC)

Mà \(\frac{{{V}_{S.AID}}}{{{V}_{S.ABCD}}}=\frac{{{S}_{AID}}}{{{S}_{ABCD}}}=\frac{1}{2}\)

\(\Rightarrow \frac{{{V}_{S.AGI}}}{{{V}_{S.ABCD}}}=\frac{2}{3}.\frac{1}{2}=\frac{1}{3}\Rightarrow {{V}_{S.AGI}}=\frac{1}{3}{{V}_{S.ABCD}}=\frac{1}{3}.\frac{8\sqrt{3}{{a}^{3}}}{9}=\frac{8\sqrt{3}{{a}^{3}}}{27}\)

Chọn: B.


Luyện Bài Tập Trắc nghiệm Toán 12 - Xem ngay