Câu hỏi:

149 lượt xem
Tự luận

Cho hình lập phương ABCD.A'B'C'D' có cạnh bằng a. Gọi M, N lần lượt là trung điểm của các cạnh AB, AD.

a) Tính theo a thể tích khối chóp cụt AMN.A'B'D'.

b) Tính theo a khoảng cách giữa hai đường thẳng MN và A'B.

Xem đáp án

Lời giải

Hướng dẫn giải:

Cho hình lập phương ABCD.A'B'C'D' có cạnh bằng a. Gọi M, N lần lượt là trung điểm

a) Ta có SA'B'C'D'=SABCD=a2 mà ABCD và A'B'C'D' là hình vuông nên SA'B'D'=SABD=12SA'B'C'D'=a22 .

Vì M, N lần lượt là trung điểm của AB, AD nên AMAB=ANAD=12 .

Xét AMN và ABD có góc A chung và AMAB=ANAD nên AMN đồng dạng với ABD.

Suy ra SAMNSABD=AMAB2=14SAMN=14SABD=a28 .

(Ngoài cách trên, ta có thể tính được AM = AN = a2 , suy ra SAMN=12.AM.AN = a28 )

Khi đó VAMN.A'B'D'=13AA'SAMN+SA'B'D'+SAMNSA'B'D'

=13aa28+a22+a28a22=7a324.

b) Xét tam giác ABD có M, N lần lượt là trung điểm của AB, AD nên MN là đường trung bình của tam giác ABD. Do đó MN // BD. Suy ra MN // (A'BD).

Do đó d(MN, A'B) = d(MN, (A'BD)) = d(M, (A'BD)).

Vì M là trung điểm của AB nên d(M,(A'BD)) = 12d(A,(A'BD)).

Đặt h = d(A, (A'BD)).

Áp dụng kết quả bài 7.7 trang 28 SBT Toán 11 tập 2, ta có:

1h2=1AB2+1AD2+1AA'2=1a2+1a2+1a2=3a2h=a33.

Vậy d(MN,A'B) = 12h=12.a33=a36.

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ