Cho hình chóp S.ABCD, đáy ABCD là hình bình hành, mặt phẳng (alpha) đi qua AB cắt

Cho hình chóp S.ABCD, đáy ABCD là hình bình hành, mặt phẳng (α) đi qua AB cắt cạnh SC, SD lần lượt tại M, N. Tính tỉ số \(\frac{{SN}}{{SD}}\) để (α) chia khối chóp S.ABCD thành hai phần có thể tích bằng nhau.

Trả lời
Cho hình chóp S.ABCD, đáy ABCD là hình bình hành, mặt phẳng (alpha) đi qua AB cắt  (ảnh 1)

Ta có (α) ∩ (SCD) = NM NM // CD.

Do đó (α) là (ABMN).

Mặt phẳng (α) chia khối chóp thành 2 phần có thể tích bằng nhau là:

\({V_{S.ABMN}} = {v_{ABCDNM}}\)

\({V_{S.ABMN}} = \frac{1}{2}{V_{S.ABCD}}\) (1)

Ta có: \({V_{S.ABC}} = {V_{S.ACD}} = \frac{1}{2}{V_{S.ABCD}}\)

Đặt \(\frac{{SN}}{{SD}} = x\) với (0 < x < 1).

Khi đó theo định lí Ta – let ta có: \(\frac{{SN}}{{SD}} = \frac{{SM}}{{SC}} = x\)

Mặt khác \(\frac{{{V_{S.ABM}}}}{{{V_{S.ABC}}}} = \frac{{SA}}{{SA}}.\frac{{SB}}{{SB}}.\frac{{SM}}{{SC}} = x\)

\({V_{S.ABM}} = \frac{x}{2}.{V_{S.ABCD}}\)

\(\frac{{{V_{S.AMN}}}}{{{V_{S.ACD}}}} = \frac{{SA}}{{SA}}.\frac{{SM}}{{SC}}.\frac{{SN}}{{SD}} = {x^2}\) \({V_{S.AMN}} = \frac{{{x^2}}}{2}.{V_{S.ABCD}}\)

\({V_{S.ABMN}} = {V_{S.ABM}} + {V_{S.AMN}} = \left( {\frac{x}{2} + \frac{{{x^2}}}{2}} \right).{V_{S.ABCD}}\) (2)

Từ (1) và (2) suy ra \(\frac{x}{2} + \frac{{{x^2}}}{2} = \frac{1}{2}\) x2 + x – 1 = 0

\(\left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{x = \frac{{ - 1 - \sqrt 5 }}{2}}\\{x = \frac{{ - 1 + \sqrt 5 }}{2}}\end{array}} \right.\)

Đối chiếu điều kiện của x ta được \(\frac{{SN}}{{SD}} = \frac{{ - 1 + \sqrt 5 }}{2}.\)

Câu hỏi cùng chủ đề

Xem tất cả