PHẦN I. ĐẶT VẤN ĐỀ
Lí do chọn đề tài
Đổi mới phương pháp dạy học môn toán ở trường THPT, dạy toán ở
trường phổ thông là dạy hoạt động toán học. Luyện tập cho học sinh giải được
bài tập toán là hình thức chủ yếu của hoạt động toán học, giúp học sinh phát
triển tư duy logic, năng lực giải quyết vấn đề một cách sáng tạo.
Để học sinh giải được bài tập Toán trước tiên phải rèn luyện kỹ năng giải
Toán, giúp người học cách suy nghĩ, phương pháp giải và khả năng vận dụng
kiến thức, cách hệ thống các dạng bài tập.
Thực tiễn dạy học cho thấy khi học Hình học không gian (HHKG) rất
nhiều học sinh e ngại nhất là đối với đa số các học sinh nữ và các em có học lực
dưới mức trung bình khá. Nhưng nếu các em được rèn luyện kỹ năng vẽ hình, kỹ
năng giải các bài toán hình học không gian một cách có hệ thống, giáo viên xây
dựng được một số dạng bài tập toán nhằm rèn luyện kỹ năng giải toán thì học
sinh có khả năng tốt hơn để giải bài toán trong không gian, các em sẽ thấy hứng
thú và yêu thích môn học hơn và sẽ dần dần bớt ngại khó khi làm bài tập, góp
phần nâng cao hiệu quả dạy và học ở trường phổ thông. Những kỹ năng cơ bản
cần rèn luyện cho học sinh như kỹ năng vẽ hình, kỹ năng vận dụng các định lý,
quy tắc, phương pháp, kỹ năng sử dụng ngôn ngữ toán học, hình thành cho các
em một số các kỹ năng và phương pháp giải bài tập, thông qua việc lựa chọn các
dạng bài tập để rèn luyện kỹ năng giải toán cho học sinh.
J là trung điểm của CD, tam giác ACD cân tại A nên AJ CD , mà ACD BCD AJ AJBCD JB . Trong tam giác vuông AJB có 2 2 2 2 22AB JA JB a x thay vào (1) ta được 3 a x . Vậy với 3 a x thì hai mặt phẳng (ACD) và (BCD) vuông góc. * Kết luận. Với 4 Ví dụ đã nêu cùng với quá trình hướng dẫn giải có thể giúp rèn luyện cho học sinh kỹ năng chứng minh hai mặt phẳng vuông góc. III. Rèn luyện kỹ năng tính khoảng cách, tính thể tích 3.1. Rèn luyện kỹ năng tính khoảng cách từ một điểm đến một mặt phẳng Để tính khoảng cách từ một điểm M đến một mặt phẳng (P), Gv định hướng và rèn luyện cho học sinh thực hiện theo các bước sau B1. Xác định hình chiếu vuông góc H của M trên (P). B2. Tính độ dài MH. Khi đó MH = d(M,(P)). Ngoài ra Gv cần lưu ý với học sinh một số kết tính chất - Nếu MN // (P) thì d(M,(P)) = d(N, (P)). Nếu / /( )a P thì ,( ) ,( ) ,d a P d A P A a . Nếu (P) // (Q) thì , , , , ,d P Q d A Q d B P A P B Q . - Nếu M là đỉnh của hình chóp và (P) chứa đáy của hình chóp thì H chính là chân đường cao của hình chóp, và d(M,(P)) bằng độ dài đường cao của hình chóp. Đặc biệt: Nếu M là đỉnh của hình chóp đều và (P) chứa đáy của hình chóp thì H trùng với tâm đa giác đáy. Nếu M là đỉnh O của tứ diện vuông OABC thì H là trực tâm tam giác ABC và 2 2 2 2 1 1 1 1 OH OA OB OC . - Nếu M là đỉnh của tứ diện trực tâm thì H là trực tâm của mặt đối diện. 28 - Nếu M là đỉnh của hình chóp có mặt bên vuông góc với đáy thì H là chân đường cao kẻ từ M của mặt bên đó. - Nếu AB P O thì , , d A P OA OBd B P . Đặc biệt: Nếu B là trung điểm của OA thì ,( ) 2 ,( )d A P d B P . Một số ví dụ Ví dụ 1. (Trích đề thi ĐH khối D - 2012) Cho hình hộp đứng ABCD.A’B’C’D’ có đáy là hình vuông, tam giác A’AC vuông cân, 'A C a . Tính khoảng cách từ điểm A đến mặt phẳng (BCD’) theo a . Lời giải. Do ABCD.A’B’C’D’ là hình hộp đứng có đáy là hình vuông nên ' ' ' ' 'BC ABB A BCD ABB A . Trong mp(ABB’A’), dựng AK vuông góc với BA’ tại K thì ' , 'AK BCD d A BCD AK ACA ', ' 2A C a vuông cân tại A AA' 2 a AC , tứ giác ABCD là hình vuông 22 a a AC BA . 'ABA vuông tại A có AK là đường cao 2 2 AA '. 6AA' AB a AK AB . Ví dụ 2. (Trích đề thi ĐH khối D - 2009) Cho hình lăng trụ đứng ABC.A’B’C’ có đáy ABC là tam giác vuông tại B, AB = a , AA ' 2a . Gọi M là trung điểm của đoạn thẳng A’C’, I là giao điểm của AM và A’C. Tính theo a khoảng cách từ điểm A đến mp (IBC). 29 Hướng dẫn giải. Từ giả thiết về lăng trụ ' 'IBC ABB A ' 'BC ABB A . Trong mp(ABB’A’) dựng 'AK A B tại K ,AK IBC d A IBC AK . 'ABA vuông tại A, có AK là đường cao AA '. 2 . 2 ' 5 5 AB a a a AK A B a . Vậy 2, 5 a d A IBC . Ví dụ 3: Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a , SA = 3a . M và N lần lượt là trung điểm của AB và CD. Hình chiếu vuông góc của đỉnh S lên mp(ABCD) trùng với giao điểm của AN và DM. Tình theo a khoảng cách từ điểm H đến mặt phẳng (SDN). Lời giải. +) Gọi H là giao điểm của AM và DN . Từ giả thiết ta có SH ABCD . Ta có 1tan tan 2 ADM BAN ADM BAN 090DMA BAN DMA ADM DM AN . AMD vuông tại A có AH là đường cao 2 2 2 2 2 2 2 . 1 1 1 . 2 5 4 a a AM AD a AH AH AM AD AM AD a a . SAH vuông tại H 2 2 14 5 SH SA AH a . Ta có tứ diện SHND là tứ diện vuông vuông tại H hình chiếu vuông góc của H trên mp(SND) trùng với trực tâm K của SND . 30 Vậy ,d H SND HK . Ta có 2 2 2 2 1 1 1 1 HK HS HN HD , 5 3 2 5 2 5 a a a HN AN AH , 2 2 2 5 a HD AD AH 2 2 2 2 1 5 20 5 14 9 4HK a a a 2 965 252 965252 HK a a . Vậy 252, 965 d H SND a (đvdd). * Ví dụ 1, 2 và 3 giúp học sinh rèn luyện kỹ năng tính khoảng cách từ một điểm đến một mặt phẳng bằng cách dựng hình chiếu vuông góc của điểm đó lên mặt phẳng rồi tính. Ví dụ 4: (Trích đề ĐH khối B - 2013) Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a, mặt bên SAB là tam giác đều và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy. Tính theo a khoảng cách từ điểm A đến mp(SCD). Lời giải. Lấy H là trung điểm của AB SH ABCD SH CD . Lấy I là trung điểm của CD HI CD CD SIH SIH SCD . Trong mp(SHI) dựng HK vuông góc với SI tại K ,HK d H SCD . Tính được 3 7 HK a , / /AB SCD 3, , 7 d A SCD d H SCD HK a . Ví dụ 5. (Trích đề thi ĐH khối D - 2013) Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình thoi cạnh a , cạnh bên SA vuông góc với đáy, 0120BAD , M là trung điểm của cạnh BC và 045SMA . Tính theo a khoảng cách từ điểm D đến mp(SBC). 31 Hướng dẫn giải. Chứng minh BC SAM SAM SBC . Trong mp(SAM) dựng AH vuông góc với SM tại H ,AH SBC d D SBC AH . SA ABCD SA AM SAM vuông cân tại A . Tính được 6 4 a AH . AD // BC 6/ / , , 4 a AD SBC d D SBC d A SBC AH . * Các Ví dụ 4,5 rèn luyện cho học sinh biết sử dụng kết quả: nếu AB // (P) thì d(A, (P)) = d(B, (P)) để tính khoảng cáh từ một điểm đến một mặt phẳng. Ví dụ 6. (Trích đề thi ĐH khối A,A1 - 2013) Cho hình chóp S.ABC có đáy là tam giác vuông tại A, 030ABC , SBC là tam giác đều cạnh a , mp(SBC) vuông góc với đáy. Tính theo akhoảng cách từ C đến mp(SAB). Lời giải. Lấy H là trung điểm của BC. SBC đều nên SH BC . SBC ABC SH ABC SH AB . ABC vuông tại A HA HB HC SA SB SC SAB cân tại S. Lấy I là trung điểm của AB SI AB AB SHI SHI SAB . Kẻ HK SI tại K ,HK SAB HK d H SAB . Ta có 3 2 a SH , 1 , 2 2 a AC BC 1 2 4 a HI AC . SHI vuông tại H có HK là đường cao 2 2 2 2 1 1 1 52 3 523 HK a HK SH HI a Mà BC SAB B 39, 2 , 13 a d C SAB d H SAB . 32 Ví dụ 7. (Trích đề ĐH khối D- 2011) Cho hình chóp SABC có đáy ABC là tam giác vuông tại B, 3 , 4BA a BC a , mp(SBC) và mp(ABC) vuông góc với nhau. 02 3, 30SB a SBC . Tính khoảng cách từ B đến mp(SAC) theo a. Lời giải. Kẻ đường cao SH của SBC , SBC ABC SH ABC SH AC Kẻ HK AC tại K AC SHK SAC SHK . Trong mp(SHK) kẻ HI vuông góc với SK tại I ,HI SAC HI d H SAC . SHK vuông tại H có HI là đường cao 2 2 2 1 1 1 HI HK SH . SHB vuông tại H nên 0.sin30 3SH SB a , 0cos30 3BH B a S . CKH CBA (g-g) . 3 . 3 5 5 KH CH BA CH a a a HK BA CA CA a 3 7 14 HI a . Do BH SAC C nên , 1 6 7 , 4 7, d B SAC BC d B SAC a CHd H SAC . Ví dụ 8: (Trích đề ĐH khối D - 2007) Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình thang, 090 ,ABC BAD , 2AB BC a AD a .Cạnh bên SA vuông góc với đáy và 2SA a . Gọi H là hình chiếu vuông góc của A trên SB.Tính theo a khoảng cách từ điểm H đến mp(SCD). Lời giải. Gọi E là giao điểm của AB và CD. Lấy M là trung điểm của EC, N là trung điểm của SE, F là trung điểm của AD AB BE BC a . Ta có tứ giác ABCF là hình vuông AB CF a . 33 ACF có 1 2 CF AD a ACD vuông tại C CD CA , mà ASCD CD CS . MN là đường trung bình của ES / /C MN SC MN CD . BCE cân tại B BM CE BM DC CD BMN BMN SCD . Kẻ ,BJ MN BJ SCD d B SCD BJ . Ta có NB là đường trung bình của tam giác SAE / /NB SA NB ABCD NB BM . NBM vuông tại B có BJ là đường cao nên 2 2 2 1 1 1 1 2 , , 2 2 a BM EC BJ BM BN 1 2 2 2 2 a a BN SA BJ , , d H SCD HS BH SCD S BSd B SCD , 2 2 2 2 2 2 2 , , 3 3 3 3 SH SA a a d H SCD d B SCD BS SB a . * Các Ví dụ 6, 7, 8 nhằm rèn luyện cho học sinh cách sử dụng hai tính chất: - Nếu AB P O thì , , d A P OA OBd B P . - Nếu B là trung điểm của OA thì ,( ) 2 ,( )d A P d B P để tính khoảng cách từ một điểm dến một mặt phẳng. * Kết luận. Trong việc tính khoảng cách từ một điểm đến một mặt phẳng, một kỹ năng rất quan trọng mà Gv phải rèn luyện được cho học sinh là kỹ năng dựng hình chiếu vuông góc của điểm lên mặt phẳng.Chúng ta đã có kết quả là qua một điểm A cho trước có một và chỉ một đường thẳng vuông góc với một mặt phẳng (P) cho trước, trong thực hành giải toán viêc dựng hình chiếu vuông góc của A lên (P) ta thực hành theo các bước sau: 34 B1. Xác định mp(Q) qua điểm A và vuông góc với (P). B2. Xác định giao tuyến d của (P) và (Q). B3. Trong (Q) qua điểm A dựng đường thẳng vuông góc với d tại H, khi đó H là hình chiếu vuông góc của điểm A trên mp(P). 3.2. Tính thể tích Đề tài chỉ nêu một số định hướng giúp học sinh hình thành kỹ năng tính thể tích các khối đa diện thường gặp 1. Tính thể tích hình chóp Công thúc thường dùng: Một số kĩ năng xác định chân đường cao và đường cao của hình chóp 1.1. Hình chóp có một mặt bên hoặc mặt chéo vuông góc với mặt phẳng đáy thì chân đường cao của hình chóp nằm trên giao tuyến của mặt bên đó với mặt đáy hoặc mặt chéo với mặt đáy. 1.2. Hình chóp có 2 mặt bên hoặc 2 mặt bên và mặt chéo hoặc 2 mặt chéo cùng vuông góc với mặt phẳng đáy thì đoạn giao tuyến của 2 mặt nói trên là đường cao của hình chóp. 1.3. Hình chóp có các cạnh bên bằng nhau hoặc các cạnh bên tạo với mặt đáy những góc bằng nhau thì chân đường cao là tâm đường tròn ngoại tiếp đa giác đáy. 1.4. Hình chóp có các mặt bên tạo với mặt đáy những góc bằng nhau thì chân đường cao trùng với tâm đường tròn nội tiếp đa giác đáy. Một số ví dụ Dạng 1.1. Biết một mặt hình chóp nằm trong mặt phẳng vuông góc với mặt đáy. Ví dụ 1: (Trích đề thi ĐH khối D – 2011) Cho hình chóp S.ABC có đáy ABC là tam giác vuông tại B, BA = 3a, BC = 4a; Mặt phẳng (SBC) vuông góc với mặt phẳng (ABC). Biết B = 2a 3 và oSBC 30 . Tính thể tích khối chóp S.ABC. 1 V = B.h 3 (1) Trong đó: B là diện tích đáy; h là độ cao đường cao. 35 Lời giải: Áp dụng tính chất 1.1, ta có: SH (ABC), với H là hình chiếu vuông góc của S lên BC. Lại có: SH = SB.Sin30o = a 3 dt∆ABC = 21 BA.BC 6a 2 2 3 1 V .a 3.6a 2 3a 3 Ví dụ 2. Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình thang vuông tại A và B. AB = SD = 3a, AD = SB = 4a, a > 0. Đường chéo AC (SBD). Tính thể tích khối chóp S.ABCD. Lời giải: AC (SBD) =>SBD) (ABCD). Áp dụng tính chất 1.1, ta có chân đường cao hình chóp nằm trên BD. Từ giả thiết, ta có: ∆SBD tại S => SB.SD 12a SH BD 5 với H là hình chiếu của S lên BD. Dễ dàng tính được dtABCD 275a 8 => VS.ABCD 2 31 12a 75a 15. . a . 3 5 8 2 Nhận xét: Nếu học sinh không nhận dạng đúng và không nắm được tính chất 1.1 thì không xác định được chân đường cao của hình chóp, khi đó sẽ rất khó để giải 2 bài tập trên. Dạng 1.2: Biết hai mặt của hình chóp nằm trên hai mặt phẳng cùng vuông góc với mặt phẳng đáy (Biết đường cao của hình chóp). Đối với dạng toán này, đề bài thường gắn giả thiết góc giữa cạnh bên và mặt đáy hoặc góc giữa mặt bên và mặt đáy hoặc việc tính độ dài đường cao, diện 36 tích đáy khá phức tạp. Học sinh cần nắm vững cách xác định góc và một số kĩ năng tính diện tích tam giác, tứ giác. Ví dụ 3: (Trích đề thi tuyển sinh ĐH khối A – 2009) Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình thang vuông tại A và D, AB = AD = 2a, CD = a; Góc giữa hai mặt phẳng (SBC) và (ABCD) bằng 60o. Gọi I là trung điểm của cạnh AB. Biết (SBI) và (SCI) cùng vuông góc với mặt phẳng (ABCD). Tính thể tích khối chóp S.ABCD theo a. Lời giải: (SBI) (SCI) = SI Theo tính chất 1.2, ta có SI (ABCD) => SI là đường cao của khối chóp. Điểm khó của bài toán là tích SI. Cần khai thác giả thiết góc giữa mặt phẳng (SBC) với mặt phẳng (ABCD). Vì I (ABCD), S (SBC) và SI BC nên từ I hạ IH BC tại H => oSHI 60 => 3 2a 3 2 15 SI V a 5 5 Lưu ý: Khi xác định góc của một mặt (P) của hình chóp với mặt phẳng (Q) chứa đáy của hình chóp, ta chọn S (P) và chân đường cao H (Q). Khi đó, SH ∆ = (P) (Q). Từ đó dễ dàng xác định góc giữa hai mặt phẳng . Như vậy, chìa khóa bài toán trên là xác định chân đường cao của hình chóp. Nếu học sinh nắm được tính chất 1.2 thì bài toán hoàn toàn được giải quyết. Ví dụ 3: Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình thang cân, AB//CD, AB = 2CD = 4a, BC a 10 , biết mặt phẳng (SAC) và mặt phẳng (SBD) cùng vuông góc với mặt phẳng đáy; mặt bên (SAB) là tam giác đều. Tính thể tích khối chóp S.ABCD. 37 Lời giải: (SAC) (SBD) = SO. Từ giả thiết và tính chất 1.2 => SO (ABCD) nên SO là đường cao của hình chóp. Tính diện tích hình thang và SO: Gọi H là hình chiếu của C lên AB, M và N lần lượt là trung điểm của AB và CD, ta có: AB CD HB a 2 => CH = 3a => OM = 2a, ON = a => ∆OAB vuông cân tại O => OA = OB a 2 do đó SO = OB 2a 2 . Suy ra VS.ABCD 36a 2 . Nhận xét: Để giải bài toán trên ngoài việc xác định chân đường cao của hình chóp, cần rèn cho học sinh một số tính chất của hình thang cân. Dạng 1.3. Hình chóp có các cạnh bên bằng nhau hoặc các cạnh bên tạo với mặt phẳng đáy một góc bằng nhau. Ví dụ 4: (Đề thi HSG tỉnh Nghệ An - 2012) Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình thoi, cạnh 2a, SA = SB = SC = 2a. Gọi V là thể tích khối chóp S.ABCD, chứng minh 3V 2a . Lời giải: (Theo hướng dẫn chấm) Gọi O là giao điểm của AC và BD. Dễ thấy ∆SOC = ∆BOA => SO = BO => ∆BSD vuông tại S. Do đó: 2 2 2 21BD 4a SD OB 4a SD 2 mà 2 2OA BC OB suy ra 2 2 21OA 4a 4a SD 4 . 38 Vì AO (SBD) nên VS.ABCD = 2VS.ABD 2 2 SBD 2 2 OA.S .SD. 12a SD 3 3 . Mà: 2 2 2 2 2 2SD 12a SDSD. 12a SD 6a 2 . Vậy V2a3. Nhận xét: Lời giải trên không tự nhiên, vì việc C/m ∆BSD vuông tại S và chứng minh AO (SBD) là không đơn giản đối với học sinh khi dự thi. Cách giải bài toán trên bằng việc áp dụng tính chất Gọi I là tâm đường tròn ngoại tiếp ∆ABC => I BD. Do SA = SB = SC, áp dụng tính chất 2.3.3) ta có I là hình chiếu vuông góc của S xuống mặt phẳng (ABC) => SI là đường cao của hình chóp SABC. Đặt o180 ABC BAC 2 ; R là bán kính đường tròn ngoại tiếp ∆ABC. Theo định lí Sin, ta có 2 2 2 a 4cos 1 a 2R SI 4a R . cos cos 2 2 3 2 3 SABCD SABC 4 V 2V a .2sin 3 4sin 2a 3 2 2 => đpcm. Dạng 1.4. Hình chóp có các mặt bên nằm trên mặt phẳng tạo với mặt phẳng đáy những góc bằng nhau. Ví dụ 5. Cho hình chóp S.ABCD có AB = 5a, BC = 6a, CA = 7a. Các mặt bên SAB, SBC, SCA tạo với đáy một góc 60o. Tính thể tích khối chóp. (Bài tập 7 - Ôn tập chương 1). Nhận xét: Đây là bài toán gây nhiều khó khăn cho học sinh nếu không nắm được tính chất 1.4. Lời giải: Áp dụng tính chất 1.4, ta có I là tâm đường tròn nội tiếp ∆ABC nên I là hình chiếu vuông góc của S lên mặt phẳng (ABC) => SI là đường cao của hình chóp. 2 ABC 1 S AB.AC.sin 2a sin 2 39 Gọi H là hình chiếu vuông góc của I lên AB oSHI 60 . Để tính SI, ta tính IH. Ta có: S IH r . p Theo công thức Hêrông 2S 6 6a , p = 9a. Suy ra SI = IH.tan60o = 2 6 .a. 3 2 2a. 3 Vậy 2 3SABC 1 V .2 2a.6 6a 8 3a . 3 2. Dạng toán thường giải theo phương pháp gián tiếp Cho khối chóp (H) dễ dàng tìm được thể tích của (H’) là khối chóp nội tiếp của khối chóp (H). Tính V(H’) . Một số tính chất 2.1. Nếu khối đa diện (H) chia thành hai khối (H1) và (H2) thì 1 2H H H V V V . 2.2. Cho khối chóp SABC, trên các đoạn thẳng SA, SB, SC lần lượt lấy các điểm A’, B’, C’ khác S. Khi đó SA 'B'C' A ' B' C' SABC A B C V S S S . . V S S S 2.3. Gọi S1 là diện tích đa giác đáy của (H’); S2 là diện tích đa giác đáy của (H); h1 , h2 lần lượt là độ dài đường cao của hai khối chóp (H’) và (H). Khi đó, H ' 1 1 H 2 2 V h S . V h S 2.4. Nếu khối chóp (H) và (H’) có đa giác đáy cùng nằm trên một mặt phẳng thì đường cao của (H) và (H’) hoặc song song hoặc trùng nhau. Một số ví dụ Ví dụ 1: (Trích đề thi ĐH khối A - 2007). Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a, mặt bên SAD là tam giác đều và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy. Gọi M, N, P lần lượt là trung điểm của các cạnh SB, SC, SD. Tính thể tích khối tứ diện CMNP theo a. 40 Lời giải: (Trích đáp án của bộ giáo dục và đào tạo). Gọi H là trung điểm của AD, SH AD , (SAD) (ABCD) SH (ABCD) và a 3 SH 2 , từ M hạ MH1 HB tại H1 thì MH1 = a 3 4 , 2 CPN 1 a S CN.CP 2 8 3 CMNP a 3 V . 96 Cách giải gián tiếp: Khối chóp SDCB và MPCN có đáy ∆SCD và ∆PCN cùng nằm trên một mặt phẳng, M là trung điểm của SB => d(S;(ABCD)) =2d(M; (ABCD)). Áp dụng tính chất 2.3), ta có: MPCN PCN SDCB DCB V S 1 . V S 2 1 1 1 1 . . . 2 2 2 8 3 MPCN SDCB 1 a 3 V .V . 8 96 (Lưu ý: Thể tích VSDCB dễ dàng tính được). Ví dụ 2: (Trích đề thi ĐH khối B - 2006) Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật với AB = a, AD a 2 , SA = a và SA (ABCD). Gọi M, N lần lượt là trung điểm của AD và SC, I là giao điểm của BM và AC. Tính thể tích khối tứ diện ANIB. Lời giải: (Trích đáp án của bộ giáo dục và đào tạo). Trước hết c/m AI BI. Gọi O là giao điểm của AC và BD NO // SA và 1 a NO SA . 2 2 Do AIB tại I nên 2 AIB 1 a 2 S IA.IB 2 12 suy ra 3 ABIN a 2 V . 72 Nhận xét: Lời giải trên không tự nhiên khi c/m AIB tại I. Trên thực tế, việc chứng minh AIB tại I cũng không dễ. 41 Cách giải gián tiếp: Ta có SABM và NABI là hai khối chóp có hai đa giác đáy là AMB và ABI cùng nằm trên mặt phẳng (P) và N là trung điểm của SC nên h1 = SA = 2h2. Trong đó h1 là độ dài đường cao của SABM, h2 là độ dài đường cao của NABI. Do 2 BI BM 3 AIB AIB ABM ABM 2 S 2 S S 3 S 3 NABI 2 AIB SABM 1 ABM V h S 1 . V h S 3 NABI SABM 1 V V 3 31 1 1 a 2 . .SA. AB.AM . 3 3 2 72 Ví dụ 3: (Trích đề ĐH khối A - 2011). Cho hình chóp S.ABC có đáy ABC là tam giác vuông cân tại B, AB = BC = 2a; Hai mặt phẳng (SAB) và (SAC) cùng vuông góc với mặt phẳng (ABC). Gọi M là trung điểm của AB, mặt phẳng qua SM và song song với BC cắt AC tại N. Biết góc giữa hai mặt phẳng (SBC) và (ABC) bằng 60o. Tính VSBCNM. Nhận xét: Đây là dạng toán (H) và (H’) có đáy cùng nằm trên một mặt phẳng và chung đường cao nên (H') (H') (H) (H) V S = . V S Lời giải: Từ giả thiết => oSBA 60 oSA AB.tan 60 2a. 3. SABC 1 1 V SA. BA.BC 3 2 3 1 1 4 3 .2a 3. .2a.2a a . 3 2 3 42 Dễ dàng c/m BMNC ABC 3 S S 4 SBCNM BCNM SABC ABC V S 3 V S 4 3 3SBCNM 3 4 V . 3a 3a . 4 3 Ví dụ 4: (Trích đề thi ĐH khối B - 2008) Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình thang vuông tại A và B; AB
Tài liệu đính kèm: