Cho khối lăng trụ đứng ABC.A’B’C’ có đáy là tam giác đều. Mặt phẳng (A'BC) tạo với đáy góc 30 độ

Cho khối lăng trụ đứng ABC.A’B’C’ có đáy là tam giác đều. Mặt phẳng \(\left( {A'BC} \right)\) tạo với đáy góc \({30^0}\) và tam giác A’BC có diện tích bằng \(8{a^2}\). Tính thể tích V của khối lăng trụ đã cho.

A. \(V = 8\sqrt 3 {a^3}\)
B. \(V = 2\sqrt 3 {a^3}\)
C. \(V = 64\sqrt 3 {a^3}\)

D. \(V = 16\sqrt 3 {a^3}\)

Trả lời

Đáp án A

Phương pháp:

+) Xác định góc giữa hai mặt phẳng (A’BC) và (ABC).

Cho khối lăng trụ đứng ABC.A’B’C’ có đáy là tam giác đều. Mặt phẳng (A'BC) tạo với đáy góc 30 độ (ảnh 1)

+) Đặt \(AB = x\), tính diện tích tam giác A’BC theo x, từ đó tìm x.

+) \({V_{ABC.A'B'C'}} = AA'.{S_{\Delta ABC}}\)

Cách giải: Gọi E là trung điểm của BC ta có:

\(\left\{ \begin{array}{l}AE \bot BC\\AA' \bot BC\end{array} \right. \Rightarrow BC \bot \left( {AA'E} \right) \Rightarrow BC \bot A'E\)

\( \Rightarrow \left( {\left( {A'BC} \right);\left( {ABC} \right)} \right) = \left( {A'E;AE} \right) = A'EA = {30^0}\)

Đặt \(AB = x\) ta có: \(AE = \frac{{x\sqrt 3 }}{2}\)

\( \Rightarrow \cos {30^0} = \frac{{AE}}{{A'E}} \Rightarrow A'E = \frac{{AE}}{{\cos {{30}^0}}} = x\)

\({S_{\Delta A'BC}} = \frac{1}{2}A'E.BC = \frac{1}{2}{x^2} = 8{a^2} \Leftrightarrow {x^2} = 16{a^2} \Leftrightarrow a = 4a\)

\( \Rightarrow {S_{\Delta ABC}} = \frac{{{{\left( {4a} \right)}^2}\sqrt 3 }}{4} = 4\sqrt 3 {a^2}\)

Xét tam giác vuông A’AE có \(AA' = AE.tan{30^0} = \frac{{4a\sqrt 3 }}{2}.\frac{{\sqrt 3 }}{3} = 2a\)

Vậy \({V_{ABC.A'B'C'}} = AA'.{S_{\Delta ABC}} = 2a.4\sqrt 3 {a^2} = 8\sqrt 3 {a^3}\)

Câu hỏi cùng chủ đề

Xem tất cả