Đề thi thử môn Toán THPT Quốc gia năm 2022 có lời giải (Đề 24)

Cho lăng trụ tam giác ABC.A'B'C'. M, N lần lượt là trung điểm AB, AC; P

47/50

Cho lăng trụ tam giác ABC.A'B'C'. M, N lần lượt là trung điểm AB, AC; P thuộc đoạn CC' sao cho CPCC'=x. Tìm x để mặt phẳng (MNP) chia khối lăng trụ thành hai khối đa diện có tỉ lệ thể tích là 12.

85

58

45

54

Giải thích

Cho lăng trụ tam giác ABC.A'B'C'. M, N lần lượt là trung điểm AB, AC; P (ảnh 1)

Xác định thiết diện của hình chóp cắt bởi (MNP)

Xét (MNP) và (BCC'B') có P chung, MN//BC (MN là đường trung bình của tam giác ABC)

⇒MNP∩BCC'B'=PQ//MN//BCQ∈BB'.

⇒ Thiết diện của hình chóp cắt bởi () là MNPQ.

Tính tỉ số thể tích

Khi đó mặt phẳng (MNP) chia hình lăng trụ thành 2 khối đa diện BCMNPQ và MNPQAA'B'C'.

Đặt VABC.A'B'C'=V,VBCMNPQ=V1,VMNPQAA'B'C'=V2.

Theo bài ra ta có V1V2=12⇒V1=13V.

Ta có: V1=VP.MNBC+VP.BMQ

VP.MNBCV=13.dP;ABCdC';ABC.SMNPQSABC

     

=13.PCC'C.SABC−SAMNSABC

     =13.x.SABC−14SABCSABC=14x

VP.BMQV=VC'.BMQ32VC'.ABB'A'=23SBMQSABB'A'=23.12.x.SABB'2SABB'=16x


⇒V1V=14x+16x=512x=13⇔x=45.

Chọn C.