Câu hỏi
Cho hình chóp tứ giác đều có cạnh đáy bằng 1 và chiều cao bằng 2. Xét hình đa diện lồi H có các đỉnh là trung điểm của tất cả các cạnh của hình chóp đó. Tính thể tích của H.
- A \(\frac{9}{2}.\)
- B \(4.\)
- C \(2\sqrt{3}.\)
- D \(\frac{5}{12}.\)
Phương pháp giải:
Sử dụng phương pháp trừ thể tích để xác định thể tích của H.
Lời giải chi tiết:
Thể tích của hình chóp tứ giác đều là \(V=\frac{1}{3}Sh=\frac{2}{3}.\)
Gọi \(M,\,\,N,\,\,P,\,\,\,Q,\,\,E,\,\,F,\,\,G,\,\,H\) là trung điểm tất cả các cạnh (hình vẽ).
Khi đó \({{V}_{MNPQ.EFGH}}={{V}_{S.ABCD}}-\left( {{V}_{S.EFGH}}+{{V}_{F.MBQ}}+{{V}_{H.QCP}}+{{V}_{G.PDN}}+{{V}_{E.MAN}} \right)\)
Với \({{V}_{S.EFGH}}=\frac{1}{3}.\frac{1}{4}.1=\frac{1}{12}\) và các khối chóp còn lại cùng chiều cao, diện tích đáy bằng nhau nên thể tích \({{V}_{E.MAN}}=\frac{1}{3}.\frac{1}{2}.\frac{1}{2}.\frac{1}{2}.1=\frac{1}{24}.\)
Vậy thể tích cần tính là \({{V}_{MNPQ.EFGH}}=\frac{2}{3}-\frac{1}{12}=\frac{5}{12}.\)
Chọn D