Câu hỏi
Khối tứ diện ABCD có cạnh AB = CD = a, độ dài tất cả các cạnh còn lại bằng b, (2b2 > a2). Thể tích V của khối tứ diện đó là
- A \(\frac{1}{3}{a^2}.\sqrt {{b^2} - \frac{{{a^2}}}{2}} \).
- B \(\frac{1}{6}{a^2}.\sqrt {{b^2} - \frac{{{a^2}}}{2}} \).
- C \(\frac{1}{{12}}{a^2}.\sqrt {{b^2} - \frac{{{a^2}}}{2}} \).
- D \(\frac{1}{{18}}{a^2}.\sqrt {{b^2} - \frac{{{a^2}}}{2}} \).
Phương pháp giải:
Thể tích khối chóp: \(V = \frac{1}{3}Sh\).
Lời giải chi tiết:
Gọi E, F lần lượt là trung điểm của CD, AB. Kẻ AH vuông góc với BE tại H.
Theo đề bài ta có: AB = CD = a, BC = BD = AC = AD = b
\( \Rightarrow \)\(AE = BE = \sqrt {{b^2} - \frac{{{a^2}}}{4}} \)
Ta có: \({S_{\Delta BCD}} = \frac{1}{2}BE.CD = \frac{1}{2}.\sqrt {{b^2} - \frac{{{a^2}}}{4}} .a\)
\(EF = \sqrt {B{E^2} - B{F^2}} = \sqrt {{b^2} - \frac{{{a^2}}}{4} - \frac{{{a^2}}}{4}} = \sqrt {{b^2} - \frac{{{a^2}}}{2}} \)
\({S_{\Delta ABE}} = \frac{1}{2}AH.BE = \frac{1}{2}\,EF.AB \Rightarrow AH.BE = EF.AB \Leftrightarrow AH.\sqrt {{b^2} - \frac{{{a^2}}}{4}} = \sqrt {{b^2} - \frac{{{a^2}}}{2}} .a \Leftrightarrow AH = \frac{{\sqrt {{b^2} - \frac{{{a^2}}}{2}} .a}}{{\sqrt {{b^2} - \frac{{{a^2}}}{4}} }}\)
Thể tích khối tứ diện ABCD: \(V = \frac{1}{3}AH.{S_{\Delta BCD}} = \frac{1}{3}.\frac{{\sqrt {{b^2} - \frac{{{a^2}}}{2}} .a}}{{\sqrt {{b^2} - \frac{{{a^2}}}{4}} }}.\frac{1}{2}.\sqrt {{b^2} - \frac{{{a^2}}}{4}} .a = \frac{{{a^2}\sqrt {{b^2} - \frac{{{a^2}}}{2}} }}{6}\).
Chọn: B