YOMEDIA
NONE

Tính thể tích của khối tứ diện IABC và k/c từ điểm A đến mặt phẳng (IBC)

Cho hình lăng trụ đứng ABC.A'B'C' có đáy ABC là tam giác vuông tại B

AB=a, AA'=2a, A'C=3a. Gọi M là trung điểm của đoạn A'C'; I là giao điểm của AM và A'C.

Tính theo a thể tích của khối tứ diện IABC và khoảng cách từ điểm A đến mặt phẳng (IBC)

Theo dõi Vi phạm
ADSENSE

Trả lời (1)


  • Vì lăng trụ đứng ABC.A'B'C' nên A'A _|_ AC 
    Xét tam giác A'AC có góc A'AC là góc vuông : 
    Áp dụng định lý Pytago : 
    A'C² = A'A² + AC² 
    <=> AC² = A'C² - A'A² 
    <=> AC² = (3a)² - (2a)² 
    <=> AC² = 9a² - 4a² 
    <=> AC² = 5a² 
    <=> AC = a√5 

    Xét tam giác ABC vuông tại B : 
    Áp dụng định lý Pytago : 
    AC² = AB² + BC² 
    <=> BC² = AC² - AB² 
    <=> BC² = 5a² - a² 
    <=> BC² = 4a² 
    <=> BC = 2a 

    S ABC = (AB.BC)/2 = (a.2a)/2 = a² 

    Từ I hạ đường IH vuông góc AC , gọi M' là trung điểm của AC ; Gọi I' là giao điểm của M'C' với A'C 
    Xét tứ giác MC'M'A : 
    * Có MC' // AM' ( Do A'C' // AC của hình chữ nhật A'C'CA ) 
    * Có MC' = AM' ( Do A'C' = AC của hình chữ nhật A'C'CA ) 
    => MC'M'A là hình bình hành 
    => AM // M'C' 

    Xét tam giác A'CI' 
    * M là trung điểm A'C' 
    * MI // C'I' ( Do AM // M'C' ( cmt ) ) 
    => I là trung điểm A'I' ( Tính chất đường trung bình ) 
    => A'I = II' (1) 

    Xét tam giác A'MI và I'CM' 
    * Có góc C'A'C = A'CA ( So le trong ) 
    * A'M = M'C 
    * Có góc A'MA = góc C'M'C ( Do AM // M'C ) 
    => tam giác A'MI = tam giác I'CM' ( g - c - g ) 
    => I'C = A'I (2) 

    Từ (1) ; (2) = > A'I = II' = I'C 
    => IC = 2a 
    Từ đó AH = AC/3 = a√5 / 3 

    Xét tam giác A'AC và tam giác IHC 
    * Chung góc C 
    * Góc A'AC = Góc IHC = 90° 
    => Tam giác A'AC ~ Tam giác IHC ( g - g ) 
    => A'C / IC = AA' / IH 
    <=> IH = AA'.IC / A'C 
    <=> IH = 2a.2a / 3a = 4a/3 

    V IABC = 1/3.S ABC.IH = 1/3.a².4a/3 = 4a^3 / 9 

    b) Nối HB 
    Xét tam giác ABC vuông tai B 
    cosBAC = a/a√5 = 1/√5 = √5/5 

    Xét tam AHB ; 
    HB² = AH² + AB² - 2.AH.AB.cosBAC 
    <=> HB² = (a√5/3)² + a² - 2.(a√5/3).a.√5/5 
    <=> HB² = 8a²/9 
    <=> HB = 2a√2 / 3 

    Xét tam giác IHB vuông tại H 
    Áp dụng định lý Pytago : 
    IB² = IH² + HB² 
    <=> IB² = (4a/3)² + (2a√2/3)² 
    <=> IB² = 8a/3 
    <=> IB = 2a√6 / 3 

    Xét tam giác IBC có IB = 2a√6/3 ; IC = BC = 2a 
    Áp dụng công thức Hê-rộng : 
    p = (a + b + c)/2 = (2a√6/3 + 2a + 2a )/2 = a√6/3 + 2a = (6 + √6)a/3 

    S = √p(p - a)(p - b)(p - c) 
    S = √[(6 + √6)a(6 - √6)a.√6.a.√6.a ]/81 
    S = √[6(36 - 6)a^4 / 81] 
    S = √(180a^4 / 81) 
    S = √20a^4 / 9 
    S = 2a²√5 / 3 

    Từ đó d(A ; IBC ) = V IABC . 3 / S IBC = ( 4a^3 / 9 ).3 / (2a²√5 / 3 ) = 2a√5 / 5

    Vì lăng trụ đứng ABC.A'B'C' nên A'A _|_ AC 
    Xét tam giác A'AC có góc A'AC là góc vuông : 
    Áp dụng định lý Pytago : 
    A'C² = A'A² + AC² 
    <=> AC² = A'C² - A'A² 
    <=> AC² = (3a)² - (2a)² 
    <=> AC² = 9a² - 4a² 
    <=> AC² = 5a² 
    <=> AC = a√5 

    Xét tam giác ABC vuông tại B : 
    Áp dụng định lý Pytago : 
    AC² = AB² + BC² 
    <=> BC² = AC² - AB² 
    <=> BC² = 5a² - a² 
    <=> BC² = 4a² 
    <=> BC = 2a 

    S ABC = (AB.BC)/2 = (a.2a)/2 = a² 

    Từ I hạ đường IH vuông góc AC , gọi M' là trung điểm của AC ; Gọi I' là giao điểm của M'C' với A'C 
    Xét tứ giác MC'M'A : 
    * Có MC' // AM' ( Do A'C' // AC của hình chữ nhật A'C'CA ) 
    * Có MC' = AM' ( Do A'C' = AC của hình chữ nhật A'C'CA ) 
    => MC'M'A là hình bình hành 
    => AM // M'C' 

    Xét tam giác A'CI' 
    * M là trung điểm A'C' 
    * MI // C'I' ( Do AM // M'C' ( cmt ) ) 
    => I là trung điểm A'I' ( Tính chất đường trung bình ) 
    => A'I = II' (1) 

    Xét tam giác A'MI và I'CM' 
    * Có góc C'A'C = A'CA ( So le trong ) 
    * A'M = M'C 
    * Có góc A'MA = góc C'M'C ( Do AM // M'C ) 
    => tam giác A'MI = tam giác I'CM' ( g - c - g ) 
    => I'C = A'I (2) 

    Từ (1) ; (2) = > A'I = II' = I'C 
    => IC = 2a 
    Từ đó AH = AC/3 = a√5 / 3 

    Xét tam giác A'AC và tam giác IHC 
    * Chung góc C 
    * Góc A'AC = Góc IHC = 90° 
    => Tam giác A'AC ~ Tam giác IHC ( g - g ) 
    => A'C / IC = AA' / IH 
    <=> IH = AA'.IC / A'C 
    <=> IH = 2a.2a / 3a = 4a/3 

    V IABC = 1/3.S ABC.IH = 1/3.a².4a/3 = 4a^3 / 9 

    b) Nối HB 
    Xét tam giác ABC vuông tai B 
    cosBAC = a/a√5 = 1/√5 = √5/5 

    Xét tam AHB ; 
    HB² = AH² + AB² - 2.AH.AB.cosBAC 
    <=> HB² = (a√5/3)² + a² - 2.(a√5/3).a.√5/5 
    <=> HB² = 8a²/9 
    <=> HB = 2a√2 / 3 

    Xét tam giác IHB vuông tại H 
    Áp dụng định lý Pytago : 
    IB² = IH² + HB² 
    <=> IB² = (4a/3)² + (2a√2/3)² 
    <=> IB² = 8a/3 
    <=> IB = 2a√6 / 3 

    Xét tam giác IBC có IB = 2a√6/3 ; IC = BC = 2a 
    Áp dụng công thức Hê-rộng : 
    p = (a + b + c)/2 = (2a√6/3 + 2a + 2a )/2 = a√6/3 + 2a = (6 + √6)a/3 

    S = √p(p - a)(p - b)(p - c) 
    S = √[(6 + √6)a(6 - √6)a.√6.a.√6.a ]/81 
    S = √[6(36 - 6)a^4 / 81] 
    S = √(180a^4 / 81) 
    S = √20a^4 / 9 
    S = 2a²√5 / 3 

    Từ đó d(A ; IBC ) = V IABC . 3 / S IBC = ( 4a^3 / 9 ).3 / (2a²√5 / 3 ) = 2a√5 / 5
     
      bởi Nguyễn Thế 10/10/2018
    Like (0) Báo cáo sai phạm

Nếu bạn hỏi, bạn chỉ thu về một câu trả lời.
Nhưng khi bạn suy nghĩ trả lời, bạn sẽ thu về gấp bội!

Lưu ý: Các trường hợp cố tình spam câu trả lời hoặc bị báo xấu trên 5 lần sẽ bị khóa tài khoản

Gửi câu trả lời Hủy
 
NONE

Các câu hỏi mới

AANETWORK
 

 

YOMEDIA
AANETWORK
OFF