Bài 22 trang 28 SGK Hình học 12 Nâng cao
Đề bài
Cho khối lăng trụ tam giác đều \(ABC.A'B’C\). Gọi \(M\) là trung điểm của \(AA’\). Mặt phẳng đi qua \(M, B’, C\) chia khối lăng trụ thành hai phần. Tính tỉ số thể tích của hai phần đó.
Phương pháp giải - Xem chi tiết
+) Tính thể tích khối chóp C.ABB'M.
- Kẻ đường cao CH của tam giác ABC.
- Chứng minh \(CH\bot(ABB'M)\).
- Tính thể tích khối chóp \(V = \frac{1}{3}Sh\)
+) Tính thể tích khối lăng trụ ABC.A'B'C'.
\(V = Bh\)
+) Tính thể tích khối đa diện còn lại và suy ra tỉ số.
Lời giải chi tiết
Gọi độ dài cạnh đáy của lăng trụ là \(a\), độ dài cạnh bên của lăng trụ là \(b\).
Kẻ đường cao \(CH\) của tam giác \(ABC\).
Ta có:
\(\left\{ \begin{array}{l}CH \bot AB\\CH \bot AA'\left( {AA' \bot \left( {ABC} \right)} \right)\end{array} \right.\) \( \Rightarrow CH \bot \left( {ABB'A'} \right)\)
\( \Rightarrow CH \bot \left( {ABB'M} \right)\).
\( \Rightarrow {V_{C.ABB'M}} = \frac{1}{3}CH.{S_{ABB'M}}\)
+) \(CH = \sqrt {A{C^2} - A{H^2}} \) \( = \sqrt {{a^2} - {{\left( {\frac{a}{2}} \right)}^2}} = \frac{{a\sqrt 3 }}{2}\)
+) Diện tích hình thang \(ABB’M\) là: \({S_{ABB'M}} = {1 \over 2}\left( {AM + BB'} \right)AB\) \( = {1 \over 2}\left( {{b \over 2} + b} \right).a = {{3ab} \over 4}\)
Thể tích khối chóp \(C.ABB’M\) là: \({V_{C.ABB'M}} = {1 \over 3}{S_{ABB'M}}.CH \) \(= {1 \over 3}{{3ab} \over 4}.{{a\sqrt 3 } \over 2} = {{{a^2}b\sqrt 3 } \over 8}\)
Lại có \({S_{ABC}} = \frac{1}{2}CH.AB\)\( = \frac{1}{2}.\frac{{a\sqrt 3 }}{2}.a = \frac{{{a^2}\sqrt 3 }}{4}\)
Vậy thể tích khối lăng trụ là: \({V_{ABC.A'B'C'}} = {S_{ABC}}.AA' \) \(= {{{a^2}\sqrt 3 } \over 4}.b = {{{a^2}b\sqrt 3 } \over 4} \)
\(\begin{array}{l}
\Rightarrow {V_{CC'ABM}} = {V_{ABC.A'B'C'}} - {V_{C.ABB'M}}\\
= \frac{{{a^2}b\sqrt 3 }}{4} - \frac{{{a^2}b\sqrt 3 }}{8} = \frac{{{a^2}b\sqrt 3 }}{8}\\
\Rightarrow \frac{{{V_{C.ABB'M}}}}{{{V_{CC'ABM}}}} = 1
\end{array}\)
Chú ý: Có thể chứng minh được hai khối chóp \(C.ABB’M\) và \(B’A’C’CM\) có cùng chiều cao và có diện tích đáy bằng nhau nên chúng có thể tích bằng nhau.
Cách khác:
Gọi V, S, h lần lượt là thể tích và diện tích đáy, chiều cao của lăng trụ: V= S.h. V1,V2 lần lượt là thể tích phần lăng trụ bên trên, bên dưới thiết diện MB’C
E = CM ∩ C'A', do M là trung điểm của AA’ nên A’E = A’C’
SΔEA'B'=SΔA'B'C' =S
Ta có:
Xemloigiai.com
Xem thêm Bài tập & Lời giải
Trong bài: Bài 4. Thể tích của khối đa diện
Bài tập & Lời giải:
- 👉 Bài 15 trang 28 Hình học 12 Nâng cao
- 👉 Bài 16 trang 28 SKG Hình học 12 Nâng cao
- 👉 Bài 17 trang 28 Hình học 12 Nâng cao
- 👉 Bài 18 trang 28 SGK Hình học 12 Nâng cao
- 👉 Bài 19 trang 28 SGK Hình học 12 Nâng cao
- 👉 Bài 20 trang 28 SGK Hình học 12 Nâng cao
- 👉 Bài 21 trang 28 SGK Hình học 12 Nâng cao
- 👉 Bài 23 trang 29 SGK Hình học 12 Nâng cao
- 👉 Bài 24 trang 29 SKG Hình học 12 Nâng cao
- 👉 Bài 25 trang 29 SGK Hình học 12 Nâng cao
Xem thêm lời giải SGK Toán 12 Nâng cao
Lớp 12 | Các môn học Lớp 12 | Giải bài tập, đề kiểm tra, đề thi Lớp 12 chọn lọc
Danh sách các môn học Lớp 12 được biên soạn theo sách giáo khoa mới của bộ giáo dục đào tạo. Kèm theo lời giải sách bài tập, sách giáo khoa, đề kiểm tra 15 phút, 45 phút (1 tiết), đề thi học kì 1 và học kì 2 năm học 2024 ngắn gọn, chi tiết dễ hiểu.
Toán Học
- Đề thi, đề kiểm tra Toán lớp 12
- SBT Toán lớp 12 Nâng cao
- SBT Toán 12 Nâng cao
- SGK Toán 12 Nâng cao
- SBT Toán lớp 12
- SGK Toán lớp 12
Vật Lý
- SBT Vật lí 12 Nâng cao
- SGK Vật lí lớp 12 Nâng cao
- SBT Vật lí lớp 12
- SGK Vật lí lớp 12
- Giải môn Vật lí lớp 12
Hóa Học
- Đề thi, đề kiểm tra Hóa lớp 12
- SBT Hóa học 12 Nâng cao
- SGK Hóa học lớp 12 Nâng cao
- SBT Hóa lớp 12
- SGK Hóa lớp 12
Ngữ Văn
- Đề thi, đề kiểm tra Ngữ Văn 12 mới
- Soạn văn 12
- SBT Ngữ văn lớp 12
- Luyện dạng đọc hiểu
- Văn mẫu 12
- Soạn văn 12 chi tiết
- Soạn văn ngắn gọn lớp 12
- Soạn văn 12 siêu ngắn
- Bài soạn văn lớp 12 siêu ngắn
- Bài soạn văn 12
Lịch Sử
Địa Lý
Sinh Học
- Đề thi, đề kiểm tra Sinh lớp 12
- SGK Sinh lớp 12 Nâng cao
- SBT Sinh lớp 12
- SGK Sinh lớp 12
- Giải môn Sinh học lớp 12
GDCD
Tin Học
Tiếng Anh
- Đề thi, đề kiểm tra Tiếng Anh 12 mới
- SBT Tiếng Anh lớp 12
- Ngữ pháp Tiếng Anh
- SGK Tiếng Anh 12
- SBT Tiếng Anh lớp 12 mới
- SGK Tiếng Anh 12 Mới