Đề thi thử đánh giá tư duy Đại học Bách khoa Hà Nội năm 2024 có đáp án (Đề 11)

Cho hình chóp S.ABCD, đáy ABCD là hình chữ nhật có AB = 2a, AD = a. Hai mặt phẳng (SAB) và (SAD) cùng vuông góc với đáy và góc giữa hai mặt phẳng

88/100

Cho hình chóp S.ABCD, đáy ABCD là hình chữ nhật có AB = 2a, AD = a. Hai mặt phẳng (SAB) và (SAD) cùng vuông góc với đáy và góc giữa hai mặt phẳng (SAB), (SBD) là 45∘. Thể tích khối chóp S.ABC là V. Tỉ số \[\frac{V}{{{a^3}}}\] gần giá trị nào nhất trong các giá trị sau? 

0,25

0,5

0,75

1,5

Giải thích

Phương pháp giải

Lời giải

Cho hình chóp S.ABCD, đáy ABCD là hình chữ nhật có AB = 2a, AD = a. Hai mặt phẳng (SAB) và (SAD) cùng vuông góc với đáy và góc giữa hai mặt phẳng (ảnh 1)

Ta có: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{(SAB) \cap (SAD) = SA}\\{(SAB) \bot (ABCD)}\\{(SAD) \bot (ABCD)}\end{array}} \right. \Rightarrow SA \bot (ABCD)\)

Gọi H là hình chiếu của A trên SB ⇒AH ⊥ SB.

Dễ thấy AD ⊥ (SAB) ⇒ AD ⊥ SB.

Do đó: SB ⊥ (AHD) ⇒ SB ⊥ HD.

Khi đó ta có:

\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{(SAB) \cap (SBD) = SB}\\{AH \bot SB;HD \bot SB}\\{AH \subset (SAB);HD \subset (SBD)}\end{array}} \right. \Rightarrow ((SAB);(SBD)) = \widehat {AHD} = {45^^\circ }\) .

Hay ΔAHD vuông cân tại A ⇒ AH = AD = a.

ΔSAB vuông tại A: \(\frac{1}{{S{A^2}}} = \frac{1}{{A{H^2}}} - \frac{1}{{A{B^2}}} = \frac{1}{{{a^2}}} - \frac{1}{{4{a^2}}} = \frac{3}{{4{a^2}}} \Rightarrow SA = \frac{{2a}}{{\sqrt 3 }}.\)

Suy ra \(V = {V_{S.ABC}} = \frac{1}{3}SA.{S_{ABCD}} = \frac{1}{3}.\frac{{2a}}{{\sqrt 3 }}.2{a^2} = \frac{{4{a^3}}}{{3\sqrt 3 }}\). Vậy \(\frac{V}{{{a^3}}} = \frac{4}{{3\sqrt 3 }} \approx 0,77\).

 Chọn C