Bài 41 trang 10 Sách bài tập Hình học lớp 12 Nâng cao

Cho khối lăng trụ tam giác \(ABC.A'B'C'\) có cạnh đáy bằng a, chiều cao bằng h. Tính thể tích khối chóp A.BC’A’.

Giải

(h.26) Cách 1.

\(AC//A'C' \Rightarrow AC//\left( {BC'A'} \right).\) Gọi I là trung điểm của AC thì

\(d\left( {A,\left( {BC'A'} \right)} \right) = d\left( {I,\left( {BC'A'} \right)} \right).\)

Gọi I’ là trung điểm của A’C’ thì rõ ràng \(BI' \bot A'C',\) mặt khác \(II' \bot A'C'\) nên \(A'C' \bot \left( {IBI'} \right).\)

Vậy khi ta hạ \(IH \bot BI'\) thì \(A'C' \bot IH.\)

Từ đó suy ra \(IH \bot \left( {BC'A'} \right),\) tức là \(d\left( {A,\left( {BC'A'} \right)} \right) = IH.\)

Ta có :

\(\eqalign{  & IH = {{IB.II'} \over {BI'}} = {{a.{{\sqrt 3 } \over 2}.h} \over {\sqrt {3.{{{a^2}} \over 4} + {h^2}} }} = {{\sqrt 3 ah} \over {\sqrt {3{a^2} + 4{h^2}} }},  \cr  & {S_{BC'A'}} = {1 \over 2}BI'.C'A' = {1 \over 2}\sqrt {{{3{a^2}} \over 4} + {h^2}} .a \cr&\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;= {1 \over 4}a\sqrt {3{a^2} + 4{h^2}} . \cr} \)

Vậy

\({V_{A.BC'A'}} = {1 \over 3}.{1 \over 4}.a.\sqrt {3{a^2} + 4{h^2}} .{{\sqrt 3 ah} \over {\sqrt {3{a^2} + 4{h^2}} }} = {{\sqrt 3 {a^2}h} \over {12}}\)

Cách 2.

\(\eqalign{   {V_{A.BC'A'}} = {V_{B.AA'C'}}& = {1 \over 2}.{V_{B.AA'C'C}} \cr&= {1 \over 2}.{2 \over 3}.{V_{ABC.A'B'C'}}  \cr  &  = {1 \over 3}.{S_{ABC}}.h\cr& = {1 \over 3}.{{{a^2}\sqrt 3 } \over 4}.h = {{{a^2}\sqrt 3 } \over {12}}.h \cr} \)

Sachbaitap.com