5920 câu Trắc nghiệm tổng hợp môn Toán 2023 có đáp án (Phần 28)

Cho hình lăng trụ đều ABC.A’B’C’ có cạnh đáy bằng a, đường thẳng BC’ tạo

29/53

Cho hình lăng trụ đều ABC.A’B’C’ có cạnh đáy bằng a, đường thẳng BC’ tạo với mặt phẳng (ACC’A’) một góc 30°. Tính thể tích V của khối lăng trụ ABC.A’B’C’.

\(V = \frac{{\sqrt 6 }}{4}{a^3}\);

\(V = \frac{{{a^3}}}{8}\);

\(V = \frac{{\sqrt 3 }}{4}{a^3}\);

\(V = \frac{3}{8}{a^3}\).

Giải thích

Đáp án đúng là: A

Cho hình lăng trụ đều ABC.A’B’C’ có cạnh đáy bằng a, đường thẳng BC’ tạo (ảnh 1)

Gọi H là trung điểm của AC.

Ta có: tam giác ABC là tam giác đều nên BH AC.

Mà BH (ABC) và (ABC) (ACC’A’).

Do đó BH (ACC’A’)

Lại có C’H (ACC’A’) nên BH C’H.

Suy ra góc giữa BC’ và (ACC’A’) là \(\widehat {BC'H}\)

Do đó \(\widehat {BC'H} = 30^\circ \).

Xét tam giác BHC’ vuông tại H có

\(C'H = \frac{{BH}}{{\tan 30^\circ }} = \frac{{a\sqrt 3 }}{2}:\frac{{\sqrt 3 }}{3} = \frac{{3{\rm{a}}}}{2}\)

Xét tam giác CHC’ vuông tại C có \(C'C = \sqrt {C'{H^2} - C{H^2}} = \sqrt {\frac{{9{{\rm{a}}^2}}}{4} - \frac{{{a^2}}}{4}} = a\sqrt 2 \)

Thể tích khối lăng trụ là

\(V = C'C.{S_{ABC}} = C'C.\frac{1}{2}.BH.AC = a\sqrt 2 .\frac{1}{2}.\frac{{a\sqrt 3 }}{2}.a = \frac{{\sqrt 6 }}{4}{a^3}\)

Vậy ta chọn đáp án A.