Câu hỏi
Cho hình chóp tứ giác đều S.ABCD. Gọi M, N, P lần lượt là trung điểm của AB, AD, SC. Thiết diện tạo bởi mặt phẳng (MNP) và hình chóp S.ABCD chia khối chóp S.ABCD thành hai khối đa diện. Gọi \(k\,\,\left( {k \le 1} \right)\) là tỷ số thể tích giữa hai khối đa diện đó. Tính k?
- A \(k = \frac{1}{3}\)
- B \(k = 1\)
- C \(k = \frac{1}{4}\)
- D \(k = \frac{1}{2}\)
Phương pháp giải:
So sánh thể tích của các khối đa diện.
Lời giải chi tiết:
Gọi \({V_1};{V_2}\) theo thứ tự là thể tích của hai khối đa diện mà mặt phẳng (MNP) chia khối chóp S.ABCD, trong đó \({V_1}\) là thể tích của khối đa diện chứa điểm C.
\(\begin{array}{l}{V_1} = {V_{P.CHG}} - {V_{E.BMG}} - {V_{F.DNH}} = {V_{P.CHG}} - 2{V_{E.BMG}}\\{V_{P.CHG}} = \frac{1}{3}{S_{CHG}}.PP' = \frac{1}{3}.\frac{1}{2}.{\left( {\frac{{3a}}{2}} \right)^2}.\frac{1}{2}SO = \frac{{3{a^2}}}{{16}}SO\\{V_{E.BMG}} = \frac{1}{3}{S_{BMG}}.d\left( {E;\left( {ABCD} \right)} \right) = \frac{1}{3}.\frac{1}{2}{\left( {\frac{a}{2}} \right)^2}.\frac{1}{4}SO = \frac{{{a^2}}}{{96}}SO\\ \Rightarrow {V_1} = \frac{{3{a^2}}}{{16}}SO - 2.\frac{{{a^2}}}{{96}}SO = \frac{{{a^2}}}{6}SO\\{V_{S.ABCD}} = \frac{1}{3}{S_{ABCD}}.SO = \frac{1}{3}{a^2}SO = \frac{{{a^2}}}{3}SO\\\frac{{{V_1}}}{V} = \frac{{\frac{{{a^2}}}{6}SO}}{{\frac{{{a^2}}}{3}SO}} = \frac{1}{2} \Rightarrow {V_1} = \frac{1}{2}V \Rightarrow {V_2} = \frac{1}{2}V\\ \Rightarrow \frac{{{V_1}}}{{{V_2}}} = 1 \Rightarrow k = 1\end{array}\)
Chọn B.