Đề thi Đánh giá năng lực ĐHQG Hà Nội form 2025 có đáp án (Đề 39)

Cho hình chóp S.ABC có đáy là tam giác ABC đều cạnh a

96/235

Cho hình chóp\(S.ABC\) có đáy là tam giác \(ABC\) đều cạnh \(a\), tam giác \(SBA\) vuông tại \(B\), tam giác \(SAC\) vuông tại \(C\). Biết góc giữa hai mặt phẳng \(\left( {SAB} \right)\)\(\left( {ABC} \right)\) bằng \({60^ \circ }\). Tính thể tích khối chóp \(S.ABC\) theo \(a\).

\(\frac{{\sqrt 3 {a^3}}}{8}\)

\(\frac{{\sqrt 3 {a^3}}}{{12}}\).

\(\frac{{\sqrt 3 {a^3}}}{6}\).

\(\frac{{\sqrt 3 {a^3}}}{4}\)

Giải thích

Đáp án đúng là B

Phương pháp giải

Gọi \(D\) là hình chiếu của \(S\) lên mặt phẳng \(\left( {ABC} \right)\), suy ra \(SD \bot \left( {ABC} \right)\).

Lời giả

Cho hình chóp S.ABC có đáy là tam giác ABC đều cạnh a (ảnh 1)

 

Gọi \(D\) là hình chiếu của \(S\) lên mặt phẳng \(\left( {ABC} \right)\), suy ra \(SD \bot \left( {ABC} \right)\).

Ta có \(SD \bot AB\)\(SB \bot AB\) (gt) suy ra \(AB \bot \left( {SBD} \right) \Rightarrow BA \bot BD\).

Tương tự có \(AC \bot DC\) hay tam giác \(ACD\) vuông ở \(C\).

Dễ thấy \(\Delta SBA = \Delta SCA\) (cạnh huyền và cạnh góc vuông), suy ra \(SB = SC\). Từ đó ta chứng minh được \({\rm{\Delta }}SBD = \Delta SCD\) nên cũng có \(DB = DC\).

Vậy \(DA\) là đường trung trực của \(BC\) nên cũng là đường phân giác của góc \(\widehat {BAC}\).

Ta có \(\widehat {DAC} = {30^ \circ }\), suy ra \(DC = \frac{a}{{\sqrt 3 }}\). Ngoài ra góc giữa hai mặt phẳng \(\left( {SAB} \right)\)\(\left( {ABC} \right)\)\(\widehat {SBD} = {60^ \circ }\), suy ra \(\tan \widehat {SBD} = \frac{{SD}}{{BD}} \Rightarrow SD = BD.\tan \widehat {SBD} = \frac{a}{{\sqrt 3 }}.\sqrt 3 = a\).

Vậy \({V_{S.ABC}} = \frac{1}{3}.{S_{\Delta ABC}}.SD = \frac{1}{3}.\frac{{{a^2}\sqrt 3 }}{4}.a = \frac{{{a^3}\sqrt 3 }}{{12}}\).