ĐGTD ĐH Bách khoa - Tư duy Toán học - Thể tích khối hộp

Cho hình lăng trụ xiên ABC.A′B′C′ có đáy ABC là tam giác đều với tâm O. Hình chiếu của C′ trên (ABC) là O.

19/36

Cho hình lăng trụ xiên ABC.ABC′ có đáy ABC là tam giác đều với tâm O. Hình chiếu của C′ trên (ABC) là O. Tính thể tích của lăng trụ biết rằng khoảng cách từ O đến CC′ là a và 2 mặt bên (ACCA′) và (BCCB′) hợp với nhau góc 900.

a324

3a328

9a328

27a328

Giải thích

Media VietJack

Gọi D là trung điểm của AB. Trong (CC′D) kẻ OH⊥CC'⇒OH=a

CD⊥ABC'O⊥AB⇒AB⊥(CC'D)⇒AB⊥CC'

Trong (ABC), qua O kẻ EF//ABE∈BC;F∈AC

Ta có: EF⊥CC'OH⊥CC'⇒CC'⊥(EFH)⇒CC'⊥HE;CC'⊥HF

Ta có:

(ACC'A')∩(BCC'B')=CC'(ACC'A')⊃HF⊥CC'(BCC'B')⊃HE⊥CC'⇒((ACC'A');(B^CC'B'))=(HF;H^E)=900⇒HE⊥HF

⇒ΔHEF vuông tại H

ΔHCE=ΔHCFc.g.v−c.h⇒HE=HF⇒ΔHEF vuông cân tại H ⇒EF=2HO=2a

Ta có: EFAB=COCD=23⇒AB=32EF=32.2a=3a

⇒SΔABC=AB234=9a234
CD=AB32=3a32⇒CO=23AB=23.3a32=a3

C'O⊥ABC⇒C'O⊥CO⇒ΔCC'O vuông tại O

⇒1OH2=1C'O2+1CO2⇒1C'O2=1OH2−1CO2=1a2−13a2=23a2⇒C'O=62a

Vậy VABC.A'B'C'=C'O.SΔABC=a62.9a234=27a328
Đáp án cần chọn là: D