Câu hỏi

Cho hình chóp \(S.ABCD\) có đáy \(ABCD\) là hình vuông cạnh \(a.\) Hình chiếu của \(S\) lên mặt phẳng đáy trùng với trọng tâm tam giác \(ABD.\) Cạnh bên \(SD\) tạo với đáy một góc \({{60}^{0}}.\) Tính thể tích khối chóp \(S.ABCD.\)

  • A

     \(\frac{{{a}^{3}}\sqrt{15}}{3}.\)

  • B

     \(\frac{{{a}^{3}}\sqrt{15}}{27}.\)             

  • C

     \(\frac{{{a}^{3}}\sqrt{15}}{9}.\)

  • D  \(\frac{{{a}^{3}}}{3}.\)

Phương pháp giải:

Xác định hình chiếu của đỉnh, xác định góc để tìm chiều cao và áp dụng công thức thể tích

Lời giải chi tiết:

Gọi \(O\) là tâm hình vuông \(ABCD,\) \(H\) là trọng tâm tam giác \(ABD.\)

Ta có \(SH\bot \left( ABCD \right)\Rightarrow \,\,\widehat{SD;\left( ABCD \right)}=\widehat{\left( SD;HD \right)}=\widehat{SDH}={{60}^{0}}.\)

ABCD là hình vuông cạnh a nên \(OD=\frac{1}{2}BD=\frac{a\sqrt{2}}{2}\)

\(HO=\frac{1}{3}AO=\frac{1}{3}\frac{a\sqrt{2}}{2}=\frac{a\sqrt{2}}{6}\)

Tam giác \(HDO\) vuông tại \(O,\) có \(HD=\sqrt{O{{D}^{2}}+O{{H}^{2}}}=\frac{a\sqrt{5}}{3}.\)

Tam giác \(SHD\) vuông tại \(H,\) có \(\tan \widehat{SDH}=\frac{SH}{HD}\Rightarrow SH=\frac{a\sqrt{15}}{3}.\)

Vậy thể tích cần tính là \({{V}_{S.ABCD}}=\frac{1}{3}.SH.{{S}_{ABCD}}=\frac{{{a}^{2}}}{3}.\frac{a\sqrt{15}}{3}=\frac{{{a}^{3}}\sqrt{15}}{9}.\)

Chọn C.


Luyện Bài Tập Trắc nghiệm Toán 12 - Xem ngay