Processing math: 100%

Thứ Ba, 16 tháng 9, 2014

Tư duy phát hiện chân đường cao hình chóp.

Đề bài: (Câu hỏi của bạn Nguyễn Kiều Nga hỏi trên facebook Trợ Giúp Toán Học)
Cho hình chóp S.ABC, đáy là tam giác đều ABC có các cạnh bằng \sqrt 6. Biết rằng các mặt bên của hình chóp có diện tích bằng nhau và một trong các cạnh bên bằng 3\sqrt 2. Tính thể tích của khối chóp.
Giải:
Giả sử H là chân đường vuông góc hạ từ S xuống đáy ABC và gọi M, N, P lần lượt là hình chiếu của H trên AB, BC và CA. Khi đó ta có:
\begin{array}{l} \left\{ \begin{array}{l} SH \bot \left( {ABC} \right) \Rightarrow SH \bot AB;\,\\ HM \bot AB \end{array} \right.\\  \Rightarrow AB \bot \left( {AHM} \right) \Rightarrow AB \bot SM\\  \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} {S_{SAB}} = \dfrac{1}{2}SM.AB\\ {S_{SBC}} = \dfrac{1}{2}SN.BC\\ {S_{SCA}} = \dfrac{1}{2}SP.CA\\ {S_{SAB}} = {S_{SBC}} = {S_{SCA}}\& \,AB = BC = CA \end{array} \right.\\  \Rightarrow SM = SN = SP\left( 1 \right)\\ SH \bot \left( {ABC} \right) \Rightarrow SH \bot HM,\,SH \bot HN,SH \bot HP(2)\\ \Delta SHM = \Delta SHN = \Delta SHP\left( {Do\,(1),(2)\& SH\,chung} \right)\\  \Rightarrow HM = HN = HP \end{array}

Khi đó H chính là tâm đường tròn nội tiếp tam giác đều ABC và cũng chính là tâm của ABC hay, M, N, P là các trung điểm của AB, BC và CA nên:
 \begin{array}{l} HC = \dfrac{2}{3}.\dfrac{{\sqrt 6 .\sqrt 3 }}{2} = \sqrt 2  \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} SH = \sqrt {S{C^2} - H{C^2}}  = \sqrt {{{\left( {3\sqrt 2 } \right)}^2} - {{\left( {\sqrt 2 } \right)}^2}}  = 4\\ {S_{ABC}} = \dfrac{{{{\left( {\sqrt 6 } \right)}^2}\sqrt 3 }}{4} = \dfrac{{3\sqrt 3 }}{2} \end{array} \right.\\ \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, \Rightarrow {V_{S.ABC}} = \dfrac{1}{3}.\dfrac{{3\sqrt 3 }}{2}.4 = 2\sqrt 3 \end{array}

Không có nhận xét nào: