ĐGNL ĐHQG Hà Nội - Tư duy định lượng - Thể tích khối hộp

Cho hình lăng trụ ABCD.A′B′C′D′ có đáy ABCD là hình vuông cạnh bằng a. Hình chiếu vuông góc của điểm A′  trên mặt phẳng (ABCD) là trung điểm I của cạnh AB. Biết A′C tạo với mặt phẳng đáy một

8/32

Cho hình lăng trụ ABCD.A′B′C′D′ có đáy ABCD là hình vuông cạnh bằng a. Hình chiếu vuông góc của điểm A′  trên mặt phẳng (ABCD) là trung điểm I của cạnh AB. Biết A′C tạo với mặt phẳng đáy một góc α với \[tan\alpha = \frac{2}{{\sqrt 5 }}\]. Thể tích khối chóp A′.ICD là:

\[\frac{{{a^3}}}{6}\]

\[\frac{{{a^3}\sqrt 3 }}{6}\]

\[\frac{{{a^3}\sqrt 3 }}{3}\]

\[\frac{{{a^3}}}{3}\]

Giải thích

Theo bài ra ta có: IC là hình chiếu vuông góc của A′C  trên (ABCD)

\[ \Rightarrow \widehat {\left( {A'C;\left( {ABCD} \right)} \right)} = \widehat {\left( {A'C;IC} \right)} = \widehat {A'CI} = \alpha \]

Xét tam giác vuông IBC có:\[IC = \sqrt {I{B^2} + B{C^2}} = \sqrt {\frac{{{a^2}}}{4} + {a^2}} = \frac{{a\sqrt 5 }}{2}\]

Xét tam giác vuông A′IC  có:\[A'I = IC.\tan \alpha = \frac{{a\sqrt 5 }}{2}.\frac{2}{{\sqrt 5 }} = a\]

\[{S_{{\rm{\Delta }}ICD}} = \frac{1}{2}d\left( {I;CD} \right).CD = \frac{1}{2}a.a = \frac{{{a^2}}}{2}\]

Vậy\[{V_{A'.ICD}} = \frac{1}{3}A'I.{S_{{\rm{\Delta }}ICD}} = \frac{1}{3}.a.\frac{{{a^2}}}{2} = \frac{{{a^3}}}{6}\]

Đáp án cần chọn là: A