-
Thông tin
-
Quiz
Bài toán VD – VDC tỉ số thể tích – Nguyễn Công Định Toán 12
Tài liệu gồm 69 trang, được biên soạn bởi thầy giáo Nguyễn Công Định (giáo viên Toán trường THTP Đầm Dơi, tỉnh Cà Mau), hướng dẫn giải 57 bài tập trắc nghiệm tỉ số thể tích mức độ vận dụng – vận dụng cao (VD – VDC).Mời bạn đọc đón xem.
Chương 1: Khối đa diện 172 tài liệu
Toán 12 3.8 K tài liệu
Bài toán VD – VDC tỉ số thể tích – Nguyễn Công Định Toán 12
Tài liệu gồm 69 trang, được biên soạn bởi thầy giáo Nguyễn Công Định (giáo viên Toán trường THTP Đầm Dơi, tỉnh Cà Mau), hướng dẫn giải 57 bài tập trắc nghiệm tỉ số thể tích mức độ vận dụng – vận dụng cao (VD – VDC).Mời bạn đọc đón xem.
Chủ đề: Chương 1: Khối đa diện 172 tài liệu
Môn: Toán 12 3.8 K tài liệu
Thông tin:
Tác giả:





































































Tài liệu khác của Toán 12
Preview text:
NGUYỄN CÔNG ĐỊNH Giáo viên THTP Đầm Dơi Chuyên đề TỈ SỐ THỂ TÍCH ÔN THI THPT QUỐC GIA
CHINH PHỤC ĐIỂM 8 – 9 – 10 KÌ THI THPT QUỐC GIA
CHỦ ĐỀ: HÌNH HỌC KHÔNG GIAN
VẬN DỤNG – VẬN DỤNG CAO DẠNG 3 TỈ SỐ THỂ TÍCH
Bài toán 1: Tỉ số thể tích hình chóp tam giác. V
SA' SB ' SC ' I
A' B 'C ' . . . Ơ V SA SB SC ABC M D Ầ Đ NHỊ
Bài toán 2: Tỉ số thể tích hình chóp tứ giác có đáy là hình bình hành. Đ G THPT N.C.Đ N NG CÔ Ờ SA SB SC SD Đặt ; a ; b ; c d. N SA' SB ' SC ' SD ' Ễ Y TRƯ Khi đó : GU N
1. a c b d. N V
a b c d
A' B 'C ' D ' 2. . V 4abcd ABCD ÁO VIÊ GI
Bài toán 3: Tỉ số thể tích hình chóp lăng trụ tam giác. Giả sử A ' M B ' N C ' P ; x y; z A' A B ' B C 'C Khi đó : V
x y z
A' B 'C '.MNP . V 3
A' B 'C '. ABC TỈ SỐ THỂ TÍCH 1
CHINH PHỤC ĐIỂM 8 – 9 – 10 KÌ THI THPT QUỐC GIA
Bài toán 4: Tỉ số thể tích hình hộp. AM C P D N B Q Giả sử x , y , z , t . AA CC DD BB Khi đó
1. x y z t. V
A' B 'C ' D '. x y z t 2. MNPQ . V 4
A' B 'C ' D '. ABCD Kiến th
ức khác: Tỉ số thể tích hình chóp chung đỉnh hoặc chung đáy. I Ơ V h
1. Hai hình chóp có chung đáy thì 1 1 . M D V h 2 2 Ầ V S Đ
2. Hai hình chóp có chung đỉnh và hai đáy nằm trên một mặt phẳng thì 1 1 . NH V S 2 2 Ị Đ G THPT N.C.Đ N NG CÔ Ờ N Ễ Y TRƯ GU N N ÁO VIÊ GI TỈ SỐ THỂ TÍCH 2
CHỦ ĐỀ: HÌNH HỌC KHÔNG GIAN
VẬN DỤNG – VẬN DỤNG CAO DẠNG 3 TỈ SỐ THỂ TÍCH Câu 1.
Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình bình hành và có thể tích là V . Gọi M là trung
điểm của SB . P là điểm thuộc cạnh SD sao cho SP 2DP . Mặt phẳng AMP cắt cạnh
SC tại N . Tính thể tích của khối đa diện ABCDMNP theo V 23 19 2 7 A. V V . B. V V . C. V V . D. V V . ABCDMNP 30 ABCDMNP 30 ABCDMNP 5 ABCDMNP 30 Câu 2.
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình thoi cạnh a , o
BAD 60 và SA vuông
góc với mặt phẳng ABCD . Góc giữa hai mặt phẳng SBD và ABCD bằng o 45 . Gọi
M là điểm đối xứng của C qua B và N là trung điểm của SC . Mặt phẳng MND
chia khối chóp S.ABCD thành hai khối đa diện, trong đó khối đa diện chứa đỉnh S có V
thể tích là V , khối còn lại có thể tích là V (tham khảo hình vẽ bên). Tính tỉ số 1 . 1 2 V2 V 1 V 5 V 12 V 7 A. 1 . B. 1 . C. 1 . D. 1 . V 5 V 3 V 7 V 5 2 2 2 2 Câu 3. Cho hình hộp AB .
CD A ' B 'C ' D ' . Gọi V , V lần lượt là thể tích khối tứ diện ACB D và 1 2 V khối hộp AB . CD A B C D . Tỉ số 1 bằng: V2 1 1 1 1 A. . B. . C. . D. . 3 6 2 4 2 Câu 4.
Cho hình chóp S.ABC có M , N , P được xác định bởi SM MA , SN SB , 3 1 SP
SC . Tính thể tích khối chóp S.MNP biết SA 4 3 , SA ABC , tam giác ABC 2
đều có cạnh bằng 6 . A. 3. B. 4. C. 1. D. 2. Câu 5.
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình bình hành. Gọi M , N lần lượt là trung
điểm của các cạnh AB , BC . Điểm I thuộc đoạn SA . Biết mặt phẳng MNI chia khối 7
chọp S.ABCD thành hai phần, phần chứa đỉnh S có thể tích bằng lần phần còn lại. 13 IA Tính tỉ số k ? IS 1 3 2 1 A. . B. . C. . D. . 2 4 3 3 Câu 6.
Cho lập phương có cạnh bằng a và một hình trụ có hai đáy là hai hình tròn nội tiếp hai
mặt đối diện của hình lập phương. Gọi S là tổng diện tích 6 mặt của hình lập 1 S
phương, S là diện tích xung quanh của hình trụ. Tỉ số 2 bằng 2 S1 S S S S 1 A. 2 . B. 2 . C. 2 . D. 2 . S 2 S 6 S S 2 1 1 1 1 Câu 7.
Cho lăng trụ ABC.A B C
.Trên các cạnh AA , BB lần lượt lấy các điểm E, F sao cho AA kA E
, BB kB F
. Mặt phẳng (C EF) chia khối trụ đã cho thành hai khối đa diện
bao gồm khối chóp (C .A B F
E) có thể tích V và khối đa diện (ABCEFC ) có thế tích V . 1 2 V 2 Biết rằng 1 , tìm k V 7 2 A. k 4 .
B. k 3.
C. k 1. D. k 2 . Câu 8.
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình bình hành, M là trung điểm của AD .
Gọi S là giao của SC với mặt phẳng chứa BM và song song với SA . Tính tỉ số thể
tích của hai khối chóp S .BCDM và S.ABCD . 2 1 1 3 A. . B. . C. . D. . 3 2 4 4 Câu 9.
Cho khối chóp S.A A ...A ( với n 3 là số nguyên dương). Gọi B là trung điểm của 1 2 n j
đoạn thẳng SA j 1,n . Kí hiệu V ,V lần lượt là thể tích của hai khối chóp S.A A ...A j 1 2 1 2 n V
và S.B B ...B . Tính tỉ số 1 . 1 2 n V2 A. 2 . B. 4 . C. 8 . D. 2n .
Câu 10. Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình bình hành. Gọi V là thể tích của khối chóp
S.ABCD và M , N, P lần lượt là trung điểm các cạnh SB, S ,
D AD . Thể tích của khối tứ
diện AMNP bằng 1 1 1 1 A. V B. V C. V D. V 32 8 4 16
Câu 11. Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh bằng a , tâm O . Hình chiếu
vuông góc của điểm S trên mặt phẳng ABCD là trung điểm H của đoạn thẳng AO .
Biết mặt phẳng SCD tạo với mặt đáy ABCD một góc 60 . Thể tích khối chóp S.ABCD bằng 9 3 3 3 3 3 A. 3 a . B. 3 a . C. 3 a . D. 3 a . 4 4 4 4
Câu 12. Cho hình chóp tứ giác S.ABCD đáy ABCD là hình thoi cạnh a , D BA 60 và SA
vuông góc với mặt phẳng ABCD . Góc giữa hai mặt phẳng SBD và ABCD là 45 .
Gọi M là điểm đối xứng của C qua B và N là trung điểm SC . Mặt phẳng MND
chia khối chóp thành hai khối đa diện, trong đó khối đa diện có đỉnh S có thể tích là V1 V
, khối đa diện còn lại có thể tích V . Tính tỉ số 1 2 V2 V 12 V 5 V 1 V 7 A. 1 . B. 1 . C. 1 . D. 1 . V 7 V 3 V 5 V 5 2 2 2 2
Câu 13. Cho hình lăng trụ AB . C A B C
có thể tích bằng 3
48cm . Gọi M , N, P theo thứ tự là trung
điểm các cạnh CC , BC và B C
. Tính thể tích của khối chóp A .MNP . 16 A. 3 8cm . B. 3 12cm . C. 3 24cm . D. 3 cm . 3
Câu 14. Cho hình chóp S.ABC có đáy là ABC
vu ng c n ở B, AC a 2, SA ABC , SA . a
Gọi G là trọng t m của SBC
, mp đi qua AG
và song song với BC chia khối chóp
thành hai phần. Gọi V là thể tích của khối đa diện không chứa đỉnh S . Tính V . 3 5a 3 2a 3 4a 3 4a A. . B. . C. . D. . 54 9 27 9
Câu 15. Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình vu ng cạnh a , SA vuông góc với đáy, SA a 2
. B ', D ' lần lượt là hình chiếu của A lên S ,
B SD . Mặt phẳng AB ' D ' cắt SC tại C ' .
Thể tích khối chóp S.AB 'C ' D ' là 3 2a 3 3 2a 2 3 2a 3 3 a 2 A. V . B. V . C. V . D. V . 3 3 9 9
Câu 16. Cho khối lăng trụ tam giác ABC.A B C
. Gọi M , N lần lượt thuộc các cạnh bên AA ,CC
sao cho MA MA ; NC 4NC . Gọi G là trọng tâm tam giác ABC . Hỏi trong bốn khối tứ diện GA B C , BB M N, ABB C và A B
CN , khối tứ diện nào có thể tích nhỏ nhất? A. Khối ABB C . B. Khối A B CN . C. Khối BB M N . D. Khối GA B C .
Câu 17. Cho hình chóp tứ giác đều S.ABCD . Mặt phẳng P qua A và vuông góc SC cắt SB ,
SC , SD lần lượt tại B , C , D . Biết C là trung điểm SC . Gọi V , V lần lượt là thể tích 1 2 V
hai khối chóp S.AB C D
và S.ABCD . Tính tỉ số 1 . V2 V 2 V 2 V 4 V 1 A. 1 . B. 1 . C. 1 . D. 1 . V 3 V 9 V 9 V 3 2 2 2 2
Câu 18. Cho hình chóp đều S.ABC , có đáy là tam giác đều cạnh bằng a . Gọi M , N lần lượt là
trung điểm của các cạnh SB, SC . Biết mặt phẳng AMN vuông góc với mặt phẳng
SBC. Tính thể tích V của khối chóp .ABCNM . 3 5a 3 2a 3 2a 3 5a A. V . B. V . C. V . D. V . 32 16 48 96
Câu 19. Cho khối tứ diện ABCD có thể tích V . Gọi E , F , G lần lượt là trung điểm của
BC, BD,CD ,và M , N, P,Q lần lượt là trọng tâm của các tam giác A BC, A BD, A C ,
D BCD . Tính thể tích của khối tứ diện MNPQ theo V . V V 2V V A. . B. . C. . D. . 9 3 9 27
Câu 20. Cho hình chóp tam giác S.ABC . Gọi M là trung điểm của SA , lấy điểm N trên cạnh SN 2 SB sao cho
. Mặt phẳng qua MN và song song với SC chia khối chóp SB 3
thành hai phần. Gọi V là thể tích của khối đa diện chứa đỉnh A , V là thể tích của khối 1 2 V
đa diện còn lại. TÍnh tỉ số 1 . V2 V 7 V 7 V 7 V 7 A. 1 . B. 1 . C. 1 . D. 1 . V 16 V 18 V 11 V 9 2 2 2 2
Câu 21. Cho khối chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình bình hành và có thể tích bằng 1. Gọi M ,
N lần lượt là các điểm trên các cạnh SB , SD sao cho MS MB , ND 2NS . Mặt phẳng
CMN chia khối chóp đã cho thành hai phần, thể tích của phần có thể tích nhỏ hơn bằng 2 1 3 5 A. . B. . C. . D. . 25 12 25 48
Câu 22. Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình bình hành. Gọi M , N lần lượt là trung điểm các cạnh ,
SA SD . Mặt phẳng chứa MN và cắt các tia SB, SC
lần lượt tại P và SP Q . Đặt
x , V là thể tích của khối chóp S.MNQP SB 1
và V là thể tích khối chóp
S.ABCD . Tìm x để V 2V . 1 1 1 33 1 41 A. x . B. x . C. x . D. x 2 . 2 4 4
Câu 23. Cho lăng trụ đứng tam giác ABC.A' B 'C ' . Gọi M , N, ,
P Q là các điểm lần lượt thuộc các AM 1 BN 1 CP 1 C 'Q 1
cạnh AA', BB ',CC ', B 'C ' thỏa mãn , , ,
. Gọi V ,V lần AA ' 2 BB ' 3 CC ' 4 B 'C ' 5 1 2 V
lượt là thể tích khối tứ diện MNPQ và khối lăng trụ ABC.A' B 'C ' . Tính tỷ số 1 . 2 V V 11 V 11 V 19 V 22 A. 1 . B. 1 . C. 1 . D. 1 . 2 V 30 2 V 45 2 V 45 2 V 45
Câu 24. Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình bình hành. Gọi M , N lần lượt là trung
điểm của các cạnh AB , BC . Điểm K thuộc đoạn SA . Biết mặt phẳng MNK chia khối 7
chóp S.ABCD thành hai phần, phần chứa đỉnh S có thể tích bằng lần phần còn lại. 13 KA Tính tỉ số t . KS 1 3 1 2 A. t . B. t . C. t . D. t . 2 4 3 3
Câu 25. Cho khối chóp S.ABCD có đáy là hình bình hành, thể tích bằng 1. Gọi M là trung
điểm cạnh SA ; các điểm E, F lần lượt là điểm đối xứng của A qua B và D . Mặt
phẳng (MEF) cắt các cạnh SB, SD lần lượt tại các điểm N, P . Thể tích của khối đa diện ABCDMNP bằng 2 1 3 1 A. B. C. D. 3 3 4 4
Câu 26. Cho hình lập phương AB .
CD A ' B 'C ' D ' cạnh a . Gọi M , N lần lượt nằm trên các cạnh
A ' B ' và BC sao cho MA' MB ' và NB 2NC . Mặt phẳng DMN chia khối lập
phương đã cho thành hai khối đa diện. Gọi V
là thể tích khối đa diện chứa đỉnh H V H , A V
là thể tích khối đa diện còn lại. Tỉ số bằng H ' V H ' 151 151 2348 209 A. . B. . C. . D. . 209 360 3277 360
Câu 27. Cho khối hộp chữ nhật AB . CD AB C D
có thể tích bằng 2110 . Biết AM MA ,
DN 3ND , CP 2C P
như hình vẽ. Mặt phẳng MNP chia khối hộp đã cho thành hai
khối đa diện. Thể tích khối đa diện nhỏ hơn bằng 5275 5275 7385 8440 A. . B. . C. . D. . 6 12 18 9
Câu 28. Cho khối chóp S.ABCD có thể tích bằng 1, đáy ABCD là hình thang với đáy lớn AD và
AD 3BC . Gọi M là trung điểm của cạnh SA, N là điểm thuộc CD sao cho ND = 3NC.
Mặt phẳng (BMN) cắt SD tại P. Thể tích khối chóp AMBNP bằng: 3 5 5 9 A. 8 B. 12 C. 16 D. 32
Câu 29. Cho khối chóp S.ABCD có đáy là hình thang với hai đáy là AB và CD , AB 2CD .
Gọi E là một điểm trên cạnh SC . Mặt phẳng ABE chia khối chóp S.ABCD thành hai SE
khối đa diện có thể tích bằng nhau. Tính tỉ số . SC 10 2 26 4 A. . B. 6 2 . C. 2 1. D. . 2 2
Câu 30. Cho hình chóp S.ABC có đáy ABC là tam giác vuông cân tại B , SA vuông góc với
mặt đáy ABC, BC a , góc hợp bởi SBC và ABC là 60 . Mặt phẳng P qua A
vuông góc với SC cắt SB, SC lần lượt tại D, E . Thể tích khối đa diện ABCED là 3 3 3a 3 3a 3 11 3a 3 3 3a A. . B. . C. . D. . 40 6 120 60
Câu 31. Cho khối hộp chữ nhật AB . CD AB C D
có thể tích bằng 2019. Thể tích phần chung của hai khối AB CD và ABC D bằng 673 673 673 A. . B. 673 . C. . D. . 4 3 2
Câu 32. Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông và SA ABCD . Trên đường 1
thẳng vuông góc với ABCD tại D lấy điểm S thỏa mãn S D
SA và S , S ở cùng 2
phía đối với mặt phẳng ABCD . Gọi 1
V là phần thể tích chung của hai khối chóp V
S.ABCD và S .ABCD . Gọi 2
V là thể tích khối chóp S.ABCD . Tỉ số 1 bằng 2 V 4 7 7 1 A. . B. . C. . D. . 9 9 18 3
Câu 33. Cho khối hộp AB . CD A B C D
, điểm M nằm trên cạnh CC thỏa mãn CC 3CM . Mặt phẳng AB M
chia khối hộp thành hai khối đa diện. Gọi V là thể tích khối đa diện 1
chứa đỉnh A , V là thể tích khối đa diện chứa đỉnh B . Tính tỉ số thể tích V và V . 2 1 2 41 27 7 9 A. . B. . C. . D. . 13 7 20 4
Câu 34. Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình bình hành. Trên đường thẳng qua D và
song song với SA lấy điểm S thỏa mãn S D
kSA với k 0 . Gọi 1
V là phần thể tích
chung của hai khối chóp S.ABCD và S .ABCD . Gọi 2
V là thể tích khối chóp S.ABCD . Tỉ V số 1 bằng 2 V 2 2k k 3k 2 2 3k 2k k A. . B. . C. . D. . 2 2 k 2 1 2 k 2 1 2 k 1 k 1
Câu 35. Cho hình chóp tam giác đều S.ABC . Gọi G là trọng tâm tam giác ABC , biết góc tạo bởi
SG và SBC bằng 30 . Mặt phẳng chứa BC và vuông góc với SA chia khối chóp đã V
cho thành hai phần có thể tích V , V trong đó V là phần thể tích chứa điểm S . Tỉ số 1 1 2 1 V2 bằng 1 6 A. 6 . B. . C. . D. 7 . 6 7
Câu 36. Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình bình hành. Trong không gian lấy điểm
S thỏa mãn SS ' 2BC . Gọi 1
V là phần thể tích chung của hai khối chóp S.ABCD và V
S .ABCD . Gọi 2
V là thể tích khối chóp S.ABCD . Tỉ số 1 bằng 2 V 1 5 1 4 A. . B. . C. . D. . 9 9 2 9
Câu 37. Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình bình hành. Trong không gian lấy điểm
S thỏa mãn SS k BC với k 0 .Gọi 1
V là phần thể tích chung của hai khối chóp V
S.ABCD và S .ABCD . Gọi 2
V là thể tích khối chóp S.ABCD . Tỉ số 1 bằng 2 V 2 2k k 3k 2 2 3k 2k k A. . B. . C. . D. . 2 2 k 2 1 2 k 2 1 2 k 1 k 1
Câu 38. Cho hình chóp tam giác đều S.ABC có cạnh bên tạo với đường cao một góc 0 30 , O là
trọng tâm tam giác ABC . Một hình chóp tam giác đều thứ hai . O A B C
có S là tâm của
tam giác AB C
và cạnh bên của hình chóp . O A B C
tạo với đường cao một góc 0 60
(hai hình chóp có chung chiều cao) sao cho mỗi cạnh bên SA , SB , SC lần lượt cắt các
cạnh bên OA , OB , OC . Gọi 1
V là phần thể tích chung của hai khối chóp S.ABC và V . O A B C . Gọi 2
V là thể tích khối chóp S.ABC . Tỉ số 1 bằng 2 V 9 1 27 9 A. . B. . C. . D. . 16 4 64 64
Câu 39. Cho hình chóp tam giác đều S.ABC , O là trọng tâm tam giác ABC . Một hình chóp tam giác đều thứ hai . O A B C
có S là tâm của tam giác AB C
và cạnh bên của hình chóp . O A B C và A B
kAB (hai hình chóp có chung chiều cao) sao cho mỗi cạnh bên SA ,
SB , SC lần lượt cắt các cạnh bên OA , OB , OC . Gọi 1
V là phần thể tích chung của hai V
khối chóp S.ABC và . O A B C . Gọi 2
V là thể tích khối chóp S.ABC . Tỉ số 1 bằng 2 V 3 2 k k 3 k 1 k A. . B. . C. . D. . 3 (k 1) 3 (k 1) k 1 k 1
Câu 40. Cho hình hộp AB . CD A B C D . Gọi 1
V là phần thể tích chung của hai khối của hai khối V
tứ diện A BC D và AB CD . Gọi 2
V là thể tích khối hộp AB .
CD A B C D . Tỉ số 1 bằng 2 V 1 1 1 1 A. . B. . C. . D. . 2 6 3 4
Câu 41. Cho lăng trụ ABC.A B C
, trên các cạnh AA , BB lấy các điểm M , N sao cho AA 3A M
, BB 3B N
. Mặt phẳng C M
N chia khối lăng trụ đã cho thành hai phần.
Gọi V là thể tích của khối chóp C .AB NM
, V là thể tích của khối đa diện ABCMNC . 1 2 V Tỉ số 1 bằng: V2 V 4 V 2 V 1 V 3 A. 1 . B. 1 . C. 1 . D. 1 . V 7 V 7 V 7 V 7 2 2 2 2
Câu 42. Cho lăng trụ ABC.A B C
, trên các cạnh AA , BB lấy các điểm M , N sao cho
AA k.A M
, BB k.B N k
1 . Mặt phẳng C M
N chia khối lăng trụ đã cho thành
hai phần. Gọi V là thể tích của khối chóp C .AB M
N , V là thể tích của khối đa diện 1 2 V
ABCMNC . Tỉ số 1 bằng: V2 V 4 V 2 V 1 V 3 A. 1 . B. 1 . C. 1 . D. 1 . V 3k 2 V 3k 2 V 3k 2 V 3k 2 2 2 2 2
Câu 43. Cho một miếng tôn hình tròn tâm O , bán kính R . Cắt bỏ một phần miếng tôn theo
một hình quạt OAB và gò phần còn lại thành một hình nón đỉnh O kh ng có đáy (OA
trùng với OB) . Gọi S và S lần lượt là diện tích của miếng t n hình tròn ban đầu và S
diện tích của miếng tôn còn lại. Tìm tỉ số
để thể tích của khối nón đạt giá trị lớn S nhất. 2 1 1 6 A. . B. . C. . D. . 3 4 3 3
Câu 44. Cho hình chóp S.ABCD đáy là hình bình hành. Gọi M , N lần lượt là trung điểm của , SA SC . V
Mặt phẳng (BMN) cắt SD tại P . Tỉ số S.BMPN bằng: VS.ABCD V 1 V 1 V 1 V 1
A. S.BMPN .
B. S.BMPN .
C. S.BMPN .
D. S.BMPN . V 16 V 6 V 12 V 8 S .ABCD S .ABCD S .ABCD S .ABCD
Câu 45. Cho hình lăng trụ AB .
C A' B 'C ' có thể tích bằng V. Gọi M, N lần lượt là trung điểm của
A' B ', AC và P là điểm thuộc cạnh CC ' sao cho CP 2C ' P . Tính thể tích khối tứ diện BMNP theo V. 2V V 5V 4V A. . B. . C. . D. . 9 3 24 9
Câu 46. Cho tứ diện SABC có G là trọng tâm tứ diện, mặt phẳng quay quanh AG cắt các cạnh V
SB, SC lần lượt tại M , N . Giá trị nhỏ nhất của tỉ số S.AMN là? VS.ABC 4 3 1 1 A. . B. . C. . D. . 9 8 3 2
Câu 47. Cho khối lăng trụ ABC.A B C
có thể tích bằng 1. Gọi M, N lần lượt là trung điểm của
các đoạn thẳng AC và B C
. Gọi (P) là mặt phẳng qua M và song song với mặt phẳng ( A N
C) . Mặt phẳng (P) chia khối lăng trụ ABC.A B C
thành hai khối đa diện, gọi (H) là
khối đa diện chứa đỉnh A. Thể tích của khối đa diện (H) bằng 3 1 2 1 A. . B. . C. . D. . 5 3 5 2
Câu 48. Cho hình lập phương AB . CD
A BCD cạnh 2a . Gọi M là trung điểm của BB và P 1
thuộc cạnh DD sao cho DP
DD . Biết mặt phẳng AMP cắt CC tại N , thể tích 4
của khối đa diện AMNPBCD bằng 3 11a 3 A. 3 9a 2a . B. 3 3a . C. . D. . 3 4
Câu 49. Cho hình hộp AB .
CD A ' B 'C ' D ' có thể tích bằng V . Gọi M, N, , P ,
Q E, F lần lượt là tâm
các hình bình hành ABC ,
D A' B 'C ' D ', ABB ' A', BCC ' B ',CDD 'C ', DAA' D '. Thể tích khối
đa diện có các đỉnh M , , P ,
Q E, F, N bằng V V V V A. . B. . C. . D. . 4 2 6 3
Câu 50. Cho lăng trụ AB . CD AB C D
có đáy ABCD là hình chữ nhật với AB 6 , AD 3 ,
AC 3 và mặt phẳng AA C C
vuông góc với đáy. Biết mặt phẳng AA C C và 3 AA B B
tạo với nhau góc , thỏa mãn tan . Thể tích khối lăng trụ 4 AB . CD AB C D bằng A. V 10 .
B. V 8 .
C. V 12 . D. V 6 .
Câu 51. Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình bình hành. Gọi K là trung điểm của SC . Mặt
phẳng qua AK cắt các cạnh SB , SD lần lượt tại M và N . Gọi V , V theo thứ tự là thể 1 V
tích khối chóp S.AMKN và khối chóp S.ABCD . Giá trị nhỏ nhất của tỉ số 1 bằng V 1 2 1 3 A. . B. . C. . D. . 2 3 3 8
Câu 52. Cho tứ diện đều ABCD có cạnh bằng a . Gọi M , N lần lượt là trọng tâm các tam giác AB ,
D ABC và E là điểm đối xứng với B qua D . Mặt MNE chia khối tứ diện ABCD
thành hai khối đa diện trong đó khối đa diện chứa đỉnh A có thể tích V . Tính V . 3 9 2a 3 3 2a 3 2a 3 3 2a A. V . B. V . C. V . D. V . 320 320 96 80
Câu 53. Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình bình hành và có thể tích là V . Gọi P là điểm
trên cạnh SC sao cho SC 5 .
SP Một mặt phẳng ( ) qua AP cắt hai cạnh SB và SD
lần lượt tại M và N. Gọi V là thể tích của khối chóp S.AMPN. Tìm giá trị lớn nhất 1 V của 1 . V 1 1 3 2 A. . B. . C. . D. . 15 25 25 15
Câu 54. Cho hình chóp S.ABCD có ABCD là hình bình hành, M là điểm đối xứng với C qua B
. N là trung điểm SC . Mặt phẳng MND chia hình chóp thành hai khối đa diện (tham
khảo hình vẻ bên). Gọi V là thể tích khối đa diện chứa đỉnh S và V là thẻ tích khối đa 1 2 V
diện còn lại. Tính tỉ số 1 ? V2 S N P A D Q M B C V 5 V 12 V 1 V 7 A. 1 . B. 1 . C. 1 . D. 1 . V 3 V 7 V 5 V 5 2 2 2 2
Câu 55. Cho lăng trụ ABC.A B C
có thể tích bằng 2. Gọi M , N lần lượt là hai điểm nằm trên hai 2
cạnh AA và BB sao cho M là trung điểm của AA và B N
BB . Đường thẳng CM 3
cắt đường thẳng AC tại P và đướng thẳng CN cắt đường thẳng B C
tại Q . Thể tích
khối đa diện lồi A M PB N Q bằng 13 23 7 5 A. . B. . C. . D. . 18 9 18 9
Câu 56. Cho lăng trụ tam giác đều ABC.A B C
cạnh đáy bằng a , chiều cao bằng 2a . Mặt
phẳng P qua B và vuông góc với AC chia lăng trụ thành hai khối. Biết thể tích của V
hai khối là V và V với V V . Tỉ số 1 bằng 1 2 1 2 V2 1 1 1 1 A. . B. . C. . D. . 11 23 47 7
Câu 57. Cho hình lăng trụ ABC.A B C
và M , N là hai điểm lần lượt trên cạnh C , A CB sao cho CM
MN song song với AB và
k . Mặt phẳng (MNB A
) chia khối lăng trụ ABC.A B C CA V
thành hai phần có thể tích V (phần chứa điểm C ) và V 2 . Khi đó giá trị 1 2 sao cho 1 V2 của k là 1 5 1 1 5 3 A. k . B. k . C. k . D. k . 2 2 2 3 HƯỚNG DẪN GIẢI Câu 1.
Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình bình hành và có thể tích là V . Gọi M là trung
điểm của SB . P là điểm thuộc cạnh SD sao cho SP 2DP . Mặt phẳng AMP cắt cạnh
SC tại N . Tính thể tích của khối đa diện ABCDMNP theo V 23 19 2 7 A. V V . B. V V . C. V V . D. V V . ABCDMNP 30 ABCDMNP 30 ABCDMNP 5 ABCDMNP 30 Lời giải Chọn A S N M I P A D O C B
Gọi O AC BD , I MP SO , N AI SC Khi đó V ABCDMNP S V .ABCD S V .AMNP SA SB SC SD 3 Đặt a 1 ,b 2 , c , d ta có SA SM SN SP 2 5
a c b d c . 2 5 3 1 2 S V . a b c d 7 AMNP 2 2 V 4abcd 5 3 S. 30 ABCD 4.1.2. . 2 2 7 23 V ABCDMNP S V .ABCD S V .AMNP V V V . 30 30 Câu 2.
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình thoi cạnh a , o
BAD 60 và SA vuông
góc với mặt phẳng ABCD . Góc giữa hai mặt phẳng SBD và ABCD bằng o 45 . Gọi
M là điểm đối xứng của C qua B và N là trung điểm của SC . Mặt phẳng MND
chia khối chóp S.ABCD thành hai khối đa diện, trong đó khối đa diện chứa đỉnh S có V
thể tích là V , khối còn lại có thể tích là V (tham khảo hình vẽ bên). Tính tỉ số 1 . 1 2 V2 V 1 V 5 V 12 V 7 A. 1 . B. 1 . C. 1 . D. 1 . V 5 V 3 V 7 V 5 2 2 2 2 Lời giải Chọn D
Trong tam giác SMC , SB và MN là hai
trung tuyến cắt nhau tại trọng tâm K SK 2 . SB 3
BI là đường trung bình của tam giác MCD
I là trung điểm AB . V V V V 1 S .AID S .IKN S .IND 1 Đặt:V V .V .V ; S. ABCD S . AID 4 SK SN 2 1 1 1 V . .V . . V V ; S .IKN S .IBC SB SC 3 2 4 12 SN 1 1 1 V .V . V .V S .IND S .ICD SC 2 2 4 1 1 1 7 5 V 7 V .V .V 1 V .V . 1 4 12 4 12 2 12 V 5 2 Câu 3. Cho hình hộp AB .
CD A ' B 'C ' D ' . Gọi V , V lần lượt là thể tích khối tứ diện ACB D và 1 2 V khối hộp AB . CD A B C D . Tỉ số 1 bằng: V2 1 1 1 1 A. . B. . C. . D. . 3 6 2 4 Lờigiải Chọn A 1 1 Ta có V V V V V V . B . ABC D . ACD C.B C D . A A B D ABCD. A B C D 2 6 6 1 1 V 1 Suy ra 1
V V 4. V V . 1 2 2 2 6 3 V 3 2 2 Câu 4.
Cho hình chóp S.ABC có M , N , P được xác định bởi SM MA , SN SB , 3 1 SP
SC . Tính thể tích khối chóp S.MNP biết SA 4 3 , SA ABC , tam giác ABC 2
đều có cạnh bằng 6 . A. 3. B. 4. C. 1. D. 2. Lời giải Chọn C 2 6 . 3 3 3 Ta có: S . ABC 4 2 1 1 3 3 Suy ra: V S . A S .4 3. 6 . S . ABC 3 ABC 3 2 V SM SN SP 1 2 1 1 V 6 Lại có: S.MNP S . . . . . ABC V 1. S . V SA SB SC 2 3 2 6 MNP 6 6 S . ABC Câu 5.
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình bình hành. Gọi M , N lần lượt là trung
điểm của các cạnh AB , BC . Điểm I thuộc đoạn SA . Biết mặt phẳng MNI chia khối 7
chọp S.ABCD thành hai phần, phần chứa đỉnh S có thể tích bằng lần phần còn lại. 13 IA Tính tỉ số k ? IS 1 3 2 1 A. . B. . C. . D. . 2 4 3 3 Lời giải Chọn C S E S I K E I D P A M B N C P A D H Q Hình 2 Hình 1
Mặt phẳng MNI cắt khối chóp theo thiết diện như hình 1. Đặt V V . S. ABCD 1 1 S 1 Ta có APM S S S S . A PM B MN 4 ABC 8 ABCD S 8 ABCD
d I, ABCD IA k
d S, ABCD SA k . 1 V S d
I,ABCD k k I . APM APM . V V V S d S ABCD k k . S ABCD ABCD , 8 I . 1 APM 8 1 .
Do MN / / AC IK / / AC IK / / ABCD d I; ABCD d K; ABCD . k Mà S S . V V V . A PM N CQ I . APM K .NCQ 8k 1 IH AH AI k
Kẻ IH / /SD ( H SD ) như hình 2. Ta có : SD AD AS k . 1 IH PH PA AH PA 2 AH 1 2k 3k 1 . ED PD PD PD PD 3AD 3 3k 1 3k 1 ED IH ID 3k
d E, ABCD ED 3k : SD SD ED 3k 1
d S, ABCD SD 3k . 1 S V P QD 9 E.PQD 27k 27k V V . S 8 E. V 24k 8 PQD 24k 8 ABCD S. ABCD 13 13 V V V V V V EIKAMNCD E .PDC I . APM K . 20 NQC 20 27k k k 13 27k k 13 2 V V V V k . 83k 1 8k 1 8k 1 20 2 3k 1 k 1 5 3 Câu 6.
Cho lập phương có cạnh bằng a và một hình trụ có hai đáy là hai hình tròn nội tiếp hai
mặt đối diện của hình lập phương. Gọi S là tổng diện tích 6 mặt của hình lập 1 S
phương, S là diện tích xung quanh của hình trụ. Tỉ số 2 bằng 2 S1 S S S S 1 A. 2 . B. 2 . C. 2 . D. 2 . S 2 S 6 S S 2 1 1 1 1 Lời giải Chọn B Ta có: 2 S 6a . 1
Hình trụ có hai đáy là hai hình tròn nội tiếp hai mặt đối diện của hình lập phương cạnh a
a có bán kính đáy r
và chiều cao bằng h l a . 2 a Suy ra 2
S 2πrl 2π. .a πa . 2 2 2 S a Do đó 2 . 2 S 6a 6 1 Câu 7.
Cho lăng trụ ABC.A B C
.Trên các cạnh AA , BB lần lượt lấy các điểm E, F sao cho AA kA E
, BB kB F
. Mặt phẳng (C EF) chia khối trụ đã cho thành hai khối đa diện
bao gồm khối chóp (C .A B F
E) có thể tích V và khối đa diện (ABCEFC ) có thế tích V . 1 2 V 2 Biết rằng 1 , tìm k V 7 2 A. k 4 .
B. k 3.
C. k 1. D. k 2 . Lời giải Chọn B
+) Do khối chóp C .AB FE
và khối chóp C .AB BA
có chung đường cao hạ từ C nên V S 2S A E 1 C . A B FE A B FE A B E V (1) S 2S A A k C . A B BA A B BA A B A
+) Do khối chóp C .ABC và khối lăng trụ ABC.A B C
có chung đường cao hạ từ C và đáy là V 1 V 2
ABC nên C .ABC C .A B BA (2) V 3 V 3 ABC. A B C ABC. A B C V 2 V 2 2
Từ (1) và (2) suy ra C .A B FE 1 V .V 1 ABC. V 3k V 3k 3 A B C k ABC. A B C ABC. A B C 2 V .V 1 3k
+) Đặt V V Khi đó ABC.A B C 2 V
V V V .V 2 1 3k V 2 Mà 1 nên V 7 2 2 2 2 2 2 2 6 2 .V (V .V ) (1 )
2k 6 k 3 3k 7 3k 3k 7 3k 7k 7 Câu 8.
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình bình hành, M là trung điểm của AD .
Gọi S là giao của SC với mặt phẳng chứa BM và song song với SA . Tính tỉ số thể
tích của hai khối chóp S .BCDM và S.ABCD . 2 1 1 3 A. . B. . C. . D. . 3 2 4 4 Lời giải Chọn B S S' D A M G B C AG AM 1 Gọi G BM
AC . AM //BC A GM CGB GC BC 2 (SAC) (S BM ) S G S C GC 2 S G//SA . (SAC) , SA SA//(S BM ) SC AC 3
d (S , ( ABCD) S C 2 Do đó: .
d (S, ( ABCD)) SC 3 1 1 1 1 Ta có S
d (M , AB).AB
. d (D, AB).AB S ABM ABCD 2 2 2 4 1 3 S S S S . BCDM ABCD ABCD ABCD 4 4 1 1 2 3 Do vậy: V
d (S ', ( ABCD).S
. d (S, ( ABCD)). S S .BCDM BCDM ABCD 3 3 3 4 1 1 1 V 1
. d (S, ( ABCD)).S V S ' BCDM . ABCD S . ABCD 2 3 2 V 2 SABCD Câu 9.
Cho khối chóp S.A A ...A ( với n 3 là số nguyên dương). Gọi B là trung điểm của 1 2 n j
đoạn thẳng SA j 1,n . Kí hiệu V ,V lần lượt là thể tích của hai khối chóp S.A A ...A j 1 2 1 2 n V
và S.B B ...B . Tính tỉ số 1 . 1 2 n V2 A. 2 . B. 4 . C. 8 . D. 2n . Lời giải Chọn C
Khối chóp S.A A ...A có diện tích mặt đáy A A ...A : , độ dài đường cao h 1 2 n 1 2 n 1 1
Khối chóp S.B B ...B có diện tích mặt đáy B B ...B : , độ dài đường cao h 1 2 n 1 2 n 2 2
Do mặt phẳng B B ...B // A A ...A cắt khối chóp theo thiết diện B B ...B nên ta có 2 1 2 n 1 2 n 1 2 n
đáy là 2 đa giác đồng dạng : A A ...A & B B ...B . 1 2 n 1 2 n 1 1 1 1 h
A A .A A .sin B
A A .A A .sin B ... A A .A A .sin B 1 1 1 2 1 3 2 1 3 1 4 3 1 n 1 1 n 1 V h 1 3 2 2 2 1 . V 1 1 1 1 h 2 h
B B .B B .sin B B B .B B .sin B ... B B .B B .sin B n n 2 2 2 1 2 1 3 2 1 3 1 4 3 1 1 1 1 3 2 2 2 .
2B B .2B B .sin B
2B B .2B B .sin B ...2B B .2B B .sin B 2h 1 1 2 1 3 2 1 3 1 4 3 1 n 1 1 = n 2 .
B B .B B .sin B
B B .B B .sin B ...B B .B B .sin B h 1 2 2 3 2 2 3 3 4 3 n 1 1 2 1 2 =4.2 8.
Câu 10. Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình bình hành. Gọi V là thể tích của khối chóp
S.ABCD và M , N, P lần lượt là trung điểm các cạnh SB, S ,
D AD . Thể tích của khối tứ
diện AMNP bằng 1 1 1 1 A. V B. V C. V D. V 32 8 4 16 Lời giải Chọn D Cách 1
d M ,SAD MI MS 1
Kẻ BH SAD; MI SAD có .
d B,SAD BH BS 2 1 Ta có S S
(Vì P là trung điểm của AD ). ANP 2 AND 1 Mà S S
(Vì N là trung điểm của SD ). AND 2 ASD 1 Nên S S . A NP 4 ASD 1 1 1 Lại có V S 1 1 MI S 1 1 BH S BH V V M . ANP 3 ANP 3 ANP 2 8 3 ANP B.SAD S . 8 8 BAD 1 1 Mặt khác V V V . S .BAD S . 2 ABCD 2 1 1 1 Do đó V . V V . . A MNP 8 2 16 Cách 2:
Do SA// NP SA// MNP d ,
A MNP d S,MNP . Nên V V . A MNP S .MNP (1) V SM SN SP 1 1 1 1 Ta có S.MNP V V (2) V SB SD SP 2 2 4 S .MNP S . 4 BDP S .BDP 1 1 1 1 Lại có S S S V V V (3) BD P 2 BDA 4 ABCD S .BDP S . 4 ABCD 4 1 1 1
Từ (1), (2), (3) có V V V . . A MNP 4 4 16
Câu 11. Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh bằng a , tâm O . Hình chiếu
vuông góc của điểm S trên mặt phẳng ABCD là trung điểm H của đoạn thẳng AO .
Biết mặt phẳng SCD tạo với mặt đáy ABCD một góc 60 . Thể tích khối chóp S.ABCD bằng 9 3 3 3 3 3 A. 3 a . B. 3 a . C. 3 a . D. 3 a . 4 4 4 4 Lời giải Chọn B
Dựng HM CD tại M . C D HM Ta có
CD SHM CD SM . C D SH
SCD ABCD CD Khi đó
SCD SM CD
nên góc giữa SCD và ABCD là góc SMH . ABCD
HM CD
Theo giả thiết ta có SMH 60 .
Mặt khác ta lại có CM
H đồng dạng với CDA nên HM CH 3 3 3
HM AD a . AD CA 4 4 4 3a 3 3
Xét SMH vuông tại H ta có SH HM .tan SMH tan 60 a . 4 4 1 1 3 3 3
Thể tích khối chóp S.ABCD là 2 3 V SH.S . a a a . S . ABCD 3 ABCD 3 4 4
Câu 12. Cho hình chóp tứ giác S.ABCD đáy ABCD là hình thoi cạnh a , D BA 60 và SA
vuông góc với mặt phẳng ABCD . Góc giữa hai mặt phẳng SBD và ABCD là 45 .
Gọi M là điểm đối xứng của C qua B và N là trung điểm SC . Mặt phẳng MND
chia khối chóp thành hai khối đa diện, trong đó khối đa diện có đỉnh S có thể tích là V1 V
, khối đa diện còn lại có thể tích V . Tính tỉ số 1 2 V2 V 12 V 5 V 1 V 7 A. 1 . B. 1 . C. 1 . D. 1 . V 7 V 3 V 5 V 5 2 2 2 2 Lời giải Chọn D
Gọi O AC B ;
D F DM A ;
B K SB MN . Ta có: D BA
60 nên tam giác ADB là tam giác đều . MK 2
K là trọng tâm SCM . MN 3 V MK MF MB 2 1 1 1 1 Xét: M.KFB . . . . V .V . M .KFB M . V MN MD MC 3 2 2 6 6 NDC M .NDC 5 V V . KFBNDC M . 6 NDC Mà: V 2V
d M , NDC 2d ,
B NDC) M .NDC B.NDC (vì 1 1 1 à: 2V 2. V
, vì d N,BDC d S,BDC V N .BCD S . 2 BCD 2 . 2 S ABCD 5 5 V V V V . 2 KFBNDC M .NDC S . 6 12 ABCD 7 V V V V V 1 SADFKN S . ABCD 1 S . 12 ABCD V 7 1 . V 5 2
Câu 13. Cho hình lăng trụ AB . C A B C
có thể tích bằng 3
48cm . Gọi M , N, P theo thứ tự là trung
điểm các cạnh CC , BC và B C
. Tính thể tích của khối chóp A .MNP . 16 A. 3 8cm . B. 3 12cm . C. 3 24cm . D. 3 cm . 3 Lời giải Chọn B A' C'
Gọi V là thể tích lăng trụ AB . C A B C . Ta có : P 1 S S B' M NP 4 BCC B M d
A',(MNP) d (A'),(BCC B ) 1 V V A MNP (1) 4 A BCC B A C N B 1 2 Mặt khác : V V V V V V A BCC B A ABC (2) 3 3 1 2 1 2 Từ (1) và (2) 3 V V 48 8cm . A MNP 4 3 4 3
Câu 14. Cho hình chóp S.ABC có đáy là ABC
vu ng c n ở B, AC a 2, SA ABC , SA . a
Gọi G là trọng t m của SBC
, mp đi qua AG
và song song với BC chia khối chóp
thành hai phần. Gọi V là thể tích của khối đa diện không chứa đỉnh S . Tính V . 3 5a 3 2a 3 4a 3 4a A. . B. . C. . D. . 54 9 27 9 Lời giải. Chọn A
Trong mặt phẳng SBC , qua G kẻ đường thẳng song song với BC cắt SB, SC lần lượt
tại M , N . Suy ra BC// MAN , AG MAN . Vì vậy MAN .
Ta có tam giác ABC vuông cân tại B , AC a 2 AB BC a . 3 1 1 a V S . A .A . B BC . SABC 3 2 6 SM SN SG 2
Gọi E là trung điểm của BC . Ta có MN //BC . SB SC SE 3 V SM SN 2 2 4 V Khi đó: SAMN . . 5 . V SB SC 3 3 9 V 9 SABC SABC 3 3 5 5 a 5a V V . . 9 SABC 9 6 54 Cách tính khác:
Gọi H là hình chiếu vuông góc của A trên SB . Ta chứng minh được AH SBC và
BMNC là hình thang vuông tại B, M . 1 1 3
1 a 2 1 a 2 2a 5a Khi đó V
.AH. .BM. MN BC . . . . a . ABMNC 3 2 3 2 2 3 3 54
Câu 15. Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình vu ng cạnh a , SA vuông góc với đáy, SA a 2
. B ', D ' lần lượt là hình chiếu của A lên S ,
B SD . Mặt phẳng AB ' D ' cắt SC tại C ' .
Thể tích khối chóp S.AB 'C ' D ' là 3 2a 3 3 2a 2 3 2a 3 3 a 2 A. V . B. V . C. V . D. V . 3 3 9 9 Lời giải Chọn D 1 a 2 a 2
Ta có SA ABCD 3 3 V S .SA V V . S . ABCD ABCD S .ABC S . 3 3 ACD 6 2
SB SD a 3 SA 2a Có SA B SA D
SB ' SD '
AB ' AD ' SB 3
Gọi O AC BD , H B ' D ' SO . Khi đó C ' AH SC . SB ' SD ' 2 SH 2 Ta có
B ' D ' BD
suy ra H là trọng tâm của tam giác SAC SB SD 3 SO 3 SC ' 1 . SC 2 3 V SC ' SD ' 1 1 a 2
Ta có S.AC'D' . V V .
S .AC ' D ' S . V SC SD 3 3 ACD 18 S .ACD 3 V SC ' SB ' 1 1 a 2
Ta có S.AB'C' . V V .
S .AB 'C ' S . V SC SB 3 3 ABC 18 S .ABC 3 a 2 Vậy V V V .
S . AB 'C ' D '
S. AB 'C '
S. AC ' D' 9
Câu 16. Cho khối lăng trụ tam giác ABC.A B C
. Gọi M , N lần lượt thuộc các cạnh bên AA ,CC
sao cho MA MA ; NC 4NC . Gọi G là trọng tâm tam giác ABC . Hỏi trong bốn khối tứ diện GA B C , BB M N, ABB C và A B
CN , khối tứ diện nào có thể tích nhỏ nhất? A. Khối ABB C . B. Khối A B CN . C. Khối BB M N . D. Khối GA B C . Lờigiải Chọn B B' A' C' N M B A G C Ta có 1 V V GA B C
ABCA' B 'C ' 3 1 1 2 1 V V V . V V BB MN A' BB ' N
A' BCB 'C '
ABCA' B 'C '
ABCA' B 'C ' 2 2 3 3 1 1 2 1 V V . V V ABB C ABCB 'C '
ABCA' B 'C '
ABCA' B 'C ' 2 2 3 3 2 2 2 4 V V . V V A' BCN
A' BCB 'C '
ABCA' B 'C '
ABCA' B 'C ' 5 5 3 15
Do đó thể tích của khối A B CN nhỏ nhất.
Câu 17. Cho hình chóp tứ giác đều S.ABCD . Mặt phẳng P qua A và vuông góc SC cắt SB ,
SC , SD lần lượt tại B , C , D . Biết C là trung điểm SC . Gọi V , V lần lượt là thể tích 1 2 V
hai khối chóp S.AB C D
và S.ABCD . Tính tỉ số 1 . V2 V 2 V 2 V 4 V 1 A. 1 . B. 1 . C. 1 . D. 1 . V 3 V 9 V 9 V 3 2 2 2 2 Lời giải Chọn D
Do S.ABCD là hình chóp tứ giác đều nên hình chiếu của S lên mặt phẳng ABCD
trùng với tâm H của hình vuông ABCD .
C là trung điểm của SC và H là trung điểm AC nên I AC SH là trọng tâm SAC 2 SI SH 3 Ta có:
BD AC , BD SH BD SAC BD SC
BD// P (do P SC ) BD//B D
( do PSBD B D ) Mặt khác:
PSBD B D
, I AC P , I SH SBD I B D Do đó: SB SD SI 2 SB SD SH 3 Ta có:
1 VS.ABCD V V V 2 1 1 1 S . AB C D 2 S .AB C . V V 1 V 3 2 3 2 S . ABCD S . ABC VS. 2 ABCD
Câu 18. Cho hình chóp đều S.ABC , có đáy là tam giác đều cạnh bằng a . Gọi M , N lần lượt là
trung điểm của các cạnh SB, SC . Biết mặt phẳng AMN vuông góc với mặt phẳng
SBC. Tính thể tích V của khối chóp .ABCNM . 3 5a 3 2a 3 2a 3 5a A. V . B. V . C. V . D. V . 32 16 48 96 Lời giải Chọn A
Gọi E, F lần lượt là trung điểm của BC, MN . Gọi H là trọng tâm ABC . Ta có : SBC
cân tại S SF MN . SF MN
MN SBC AMN SF AMN . SBC AMN Ta có : AS
E có AF vừa là đường cao vừa là đường trung tuyến A
SE cân tại A . a 3
SA AE . 2 a 15 2 a 3 2 2 SH SA AH , S . 6 ABC 4 2 3 1 3 3 1 a 15 a 3 a 5 V V V V . . . (đvtt). SAMN 4 SABC SAMNCB 4 SABC 4 3 6 4 32
Câu 19. Cho khối tứ diện ABCD có thể tích V . Gọi E , F , G lần lượt là trung điểm của
BC, BD,CD ,và M , N, P,Q lần lượt là trọng tâm của các tam giác A BC, A BD, A C ,
D BCD . Tính thể tích của khối tứ diện MNPQ theo V . V V 2V V A. . B. . C. . D. . 9 3 9 27 Lời giải Chọn D 1
Do MNP // BCD nên: d Q,MNP d E,MNP d A,MNP ( Vì MA 2ME ). 2 1 Suy ra: V V . (1) QMNP 2 AMNP V AM AN AP 2 2 2 8
Mặt khác áp dụng công thức tỷ số thể tích ta có AMNP . . . . . (2) V AE AF AG 3 3 3 27 AEFG V 1 Lại có: AEFG . (3) V 4 ABCD 1 8 1 V V
Từ (1), (2), (3) ta có: V . . .V . Vậy V . MNPQ 2 27 4 ABCD 27 MNPQ 27
Câu 20. Cho hình chóp tam giác S.ABC . Gọi M là trung điểm của SA , lấy điểm N trên cạnh SN 2 SB sao cho
. Mặt phẳng qua MN và song song với SC chia khối chóp SB 3
thành hai phần. Gọi V là thể tích của khối đa diện chứa đỉnh A , V là thể tích của khối 1 2 V
đa diện còn lại. TÍnh tỉ số 1 . V2 V 7 V 7 V 7 V 7 A. 1 . B. 1 . C. 1 . D. 1 . V 16 V 18 V 11 V 9 2 2 2 2 Lời giải Chọn C S M N Q A C P B I
Kẻ MQ//SC, NP//SC ta được MNPQ chính là mặt phẳng .
Ba mặt phẳng ,SAB, ABC giao nhau theo ba giao tuyến MN, AB, PQ đồng quy tại I. MS IA NB IA 1
Xét trong tam giác SAB có . . 1 1. .
1 nên B là trung điểm của . IA MA IB NS IB 2
Các tam giác SAI, IAC lần lượt có các trọng tâm là N, . P
Gọi thể tích khối chóp IAMQ là V . V IB IN IP 1 2 2 2 V 7 7 Ta có: IBNP 1 . . . .
V V 1 1 V IA IM IQ 2 3 3 9 V 9 9 IAMQ V AB AS AC 1 ABSC . . .2.2 2 V
2V V V 2V 2 S . ABC 1 2 V AI AM AQ 2 AIMQ 7 11 Từ
1 và 2 suy ra V 2V V V 2 9 9 V 7 Từ đó suy ra 1 . V 11 2
Câu 21. Cho khối chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình bình hành và có thể tích bằng 1. Gọi M ,
N lần lượt là các điểm trên các cạnh SB , SD sao cho MS MB , ND 2NS . Mặt phẳng
CMN chia khối chóp đã cho thành hai phần, thể tích của phần có thể tích nhỏ hơn bằng 2 1 3 5 A. . B. . C. . D. . 25 12 25 48 Lời giải Chọn D
Nhắc lại: Công thức tính nhanh tỉ số thể tích khối chóp có đáy là hình bình hành +) Công thức 1: S M Q N P D A B C
Mặt phẳng cắt các cạnh bên của hình chóp S.ABCD có đáy là hình bình hành tại
các điểm M , N, P, Q không trùng với S như hình vẽ SM SN SP SQ Đặt ; x y; z; t . SA SB SC SD xyzt 1 1 1 1 1 1 1 1 Ta có V V . và . S .MNPQ S. 4 ABCD x y z t x z y t SA SB SC SD
+) Công thức 2: Nếu ; a ; b ; c d SM SN SP SQ V
a b c d
Ta có S.MNPQ
với a c b d V 4 . a . b . c d S .ABCD Áp dụng:
*) Cách 1:Áp dụng công thức 1 SC SM 1 SP SN 1 Ta có x 1; y ; z ; t SC SB 2 SA SD 3 1 1 1 1 1 1 và
1 2 3 z . x z y t z 4 xyzt 1 1 1 1 5 5 Khi đó V V V vì V 1 S.CMPN S.ABCD S . 4 x y z t 48 ABCD 48 S.ABCD
*) Cách 2: Áp dụng c ng thức 2 SC SB SA SD Ta có a 1; b 2; c ; d 3 SC SM SP SN
Có a c b d 1 c 2 3 c 4 V S MNPQ a b c d 1 2 4 3 10 5 5 5 Khi đó . V V V 4 . a . b . c d 4.1.2.4.3 96 48 S .MNPQ S . 48 ABCD 48 S .ABCD
Câu 22. Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình bình hành. Gọi M , N lần lượt là trung điểm các cạnh ,
SA SD . Mặt phẳng chứa MN và cắt các tia SB, SC
lần lượt tại P và SP Q . Đặt
x , V là thể tích của khối chóp S.MNQP SB 1
và V là thể tích khối chóp
S.ABCD . Tìm x để V 2V . 1 1 1 33 1 41 A. x . B. x . C. x . D. x 2 . 2 4 4 Lời giải C ọ d S M N A D P Q B C
Ta chứng minh PQ / /BC .
SBC SAD d
SBC ABCD BC
Giải s SBC SAD d khi đó ta có:
d //BC, d //AD. SAD ABCD AD BC / / AD
M , N lần lượt là trung điểm các cạnh ,
SA SD nên ta có MN / / AD, MN / / d.
SBC SAD d
SBC PQ Ta lại có: PQ / / MN PQ / / BC. SAD MN d / /MN SP SQ SP
t tam giác SBC có PQ / / BC, x = x. SB SC SB V V V V V V S.MNQP S .MNP S .NQP S .NQP
1 SM .SN.SP 1 SN.S . Q SP 1 S.MNP V V V 2V 2V 2 S . A S . B SD 2 S . D SC.SB S.ABCD S .ABCD S .ABD S .DCB 2 1 1 1 1 1 x 2x
x x x 2 2 2 2 2 8 1 33 x 2 V 1 x 2x 1 4 Theo bài ra: 1 2 V 2V
2x x 4 0 1 V 2 8 2 1 33 x 4 SP 1 33 Mà
x x 0 x SB 4 C
S dụng công thức tính nhanh tỉ lệ thể tích của khối chóp tứ giác như sau:
Cho chóp S.ABCD và mặt phẳng cắt các cạnh S ,
A SB, SC, SD của khối chóp tại các SQ SP SM SN 1 điểm M , , P , Q N với = x, SC SB SA SD 2 1 1 . x x 2 V V S MNPQ 1 1 x 2x Thì ta có: . 1 2 2 2 2 V V 4 x x 8 S . ABCD 1 33 x 2 V 1 x 2x 1 Theo bài ra: 1 2 4 V 2V
2x x 4 0 . 1 V 2 8 2 1 33 x 4 SP 1 33 Mà
x x 0 x SB 4
Câu 23. Cho lăng trụ đứng tam giác ABC.A' B 'C ' . Gọi M , N, ,
P Q là các điểm lần lượt thuộc các AM 1 BN 1 CP 1 C 'Q 1
cạnh AA', BB ',CC ', B 'C ' thỏa mãn , , ,
. Gọi V ,V lần AA ' 2 BB ' 3 CC ' 4 B 'C ' 5 1 2 V
lượt là thể tích khối tứ diện MNPQ và khối lăng trụ ABC.A' B 'C ' . Tính tỷ số 1 . 2 V V 11 V 11 V 19 V 22 A. 1 . B. 1 . C. 1 . D. 1 . 2 V 30 2 V 45 2 V 45 2 V 45 Lời giải Chọn B C' A' Q' B' b M P A C N a B
Đặt BC a,CC ' b 11ab
Diện tích tam giác NPQ ' là: S NPQ '
SBCC 'B' SNB'Q' SPC'Q' SBCPN 30 M V .NPQ' 11 V 11 Suy ra: . Tức là: 1 .
VA'.BCC'B' 30 V '. ' ' 30 A BCC B 1 2 Mặt khác: V
A'.BCC ' B '
VA'.ABC VABC.A'B'C '
VA'.BCC 'B' 2 V 2 V
VA'.BCC 'B' 2 V 3 3 V 11 V 11 Do đó: 1 1 . 2 30 2 V 45 2 V 3
Câu 24. Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình bình hành. Gọi M , N lần lượt là trung
điểm của các cạnh AB , BC . Điểm K thuộc đoạn SA . Biết mặt phẳng MNK chia khối 7
chóp S.ABCD thành hai phần, phần chứa đỉnh S có thể tích bằng lần phần còn lại. 13 KA Tính tỉ số t . KS 1 3 1 2 A. t . B. t . C. t . D. t . 2 4 3 3 Lời giải Chọn D
Trong mặt phẳng ABCD , kéo dài MN cắt DA , DC lần lượt tại F , E .
Trong mặt phẳng (SAD) , gọi FK SD Q . Trong mặt phẳng SCD , gọi QE SC P .
Suy ra thiết diện là ngũ giác MNPQK và MN // AC // PK .
Đặt h d S, ABCD KA KA t t t
d K , ABCD d P, ABCD .h KS SA t 1 t 1 1 FD
Ta có: FA BN AD 3. 2 FA
Áp dụng định lý Menelaus cho tam giác SAD , suy ra QS FD KA QS QS 1 QD 3t t
d Q ABCD 3t . . 1 .3. 1 , h QD FA KS QD QD 3t SD 3t 1 3t 1 1 1 9 Mặt khác: S S S S S S S FAM NCE BMN 4 ABC 8 ABCD DEF 8 ABCD
Suy ra thể tích của khối đa diện không chứa đỉnh S là 1 3t 9 t 1 t 1 V V V V . h S . S . S QDEF KAMF PECN 3 3t 1 8 t 1 8 t 1 8 1 27t 2t . t
t . .hS 3 8 3 1 8 1 ABCD 27t 2t V V 83t 1 8t 1 ABCD 7
Phần thể tích của khối đa diện không chứa đỉnh S bằng
phần còn lại suy ra thể tích 13 13
của khối đa diện không chứa đỉnh S bằng
thể tích khối chóp S.ABCD 20 27t 2t 13 2 t . 83t 1 8t 1 20 3
Câu 25. Cho khối chóp S.ABCD có đáy là hình bình hành, thể tích bằng 1. Gọi M là trung
điểm cạnh SA ; các điểm E, F lần lượt là điểm đối xứng của A qua B và D . Mặt
phẳng (MEF) cắt các cạnh SB, SD lần lượt tại các điểm N, P . Thể tích của khối đa diện ABCDMNP bằng 2 1 3 1 A. B. C. D. 3 3 4 4 Lời giải Chọn A
Nối hai điểm M, E cắt SB tại N, nối hai điểm M, F cắt SD tại P Ta có S AE; S
AF lần lượt có N, P là trọng t m vì N, P tương ứng là giao điểm của hai đường
trung tuyến của các tam giác đó. SN SP 2 Vì vậy . SB SD 3 Mặt khác vì CF B ,
D CE BD nên E, C, F thẳng hàng. Ta có: SM SN 1 2 1 1 V . V . . V ; S ,MNC S . ABC S . SA SB 2 3 2 ABCD 6 SM SP 1 2 1 1 V . .V . . V S .MPC S . ADC S . SA SD 2 3 2 ABCD 6 1 1 1 Vì vậy V V V S .MNCP S.MNC S. MPC 6 6 3 1 2 Từ đó, ta có V V V 1 . ABCD.MNP S . ABCD S .MNCP 3 3 Chọ đ p A.
Cách 2: Dùng công thức tính nhanh tỷ số thể tích SM 1 SN 2 SC SP 2 Đặt x ; y ; z 1;t . SA 2 SB 3 SC SD 3 Thì ta có: 1 1 1 1 1 1 1 2 V xyzt V V V V 1 . S .MNCP S. 4 ABCD x y z t 3 ABCDMNP S . ABCD S .MNCP 3 3
Câu 26. Cho hình lập phương AB .
CD A ' B 'C ' D ' cạnh a . Gọi M , N lần lượt nằm trên các cạnh
A ' B ' và BC sao cho MA' MB ' và NB 2NC . Mặt phẳng DMN chia khối lập
phương đã cho thành hai khối đa diện. Gọi V
là thể tích khối đa diện chứa đỉnh H V H , A V
là thể tích khối đa diện còn lại. Tỉ số bằng H ' V H ' 151 151 2348 209 A. . B. . C. . D. . 209 360 3277 360 Lời giải Chọn A
Trong A' B 'C ' D' kẻ MF / /DN suy ra A 'MF ∽ C
DN g.g do đó A' F A ' M 1 a 5a
A' F D ' F . CN CD 2 6 6
Trong BCC ' B ' kẻ NE / /DF suy ra B NE ∽ D
'FD g.g do đó BE BN 4 4a a BE B ' E . D ' D D ' F 5 5 5
Mặt phẳng DMN cắt hình lập phương AB .
CD A ' B 'C ' D ' theo thiết diện là ngũ giác a a
DNEMF với EB ' và A' F . 5 6
Ta có: V V V V V '
E.B ' C ' D ' FM E.D ' FD
E.DCC ' D ' E.NCD H 1 1 a a a 1 1 5a 1 1 1 a 4a 209 2 3 3 a . . . . a .a a . . a . a . 3 2 2 6 5 3 2 6 3 3 2 3 5 360 151 Khi đó: 3 3 V a V a . H H ' 360 V H 151 Vậy . V 209 H '
Câu 27. Cho khối hộp chữ nhật AB . CD AB C D
có thể tích bằng 2110 . Biết AM MA ,
DN 3ND , CP 2C P
như hình vẽ. Mặt phẳng MNP chia khối hộp đã cho thành hai
khối đa diện. Thể tích khối đa diện nhỏ hơn bằng 5275 5275 7385 8440 A. . B. . C. . D. . 6 12 18 9 Lời giải Chọn A
Gọi Q là giao điểm của mặt phẳng MNP với BB . AM C P D N B Q Giả s x y z t . AA , CC
, DD , BB . Khi đó x y z t V V A B D .MQN x z t x z t A B D .MQN . V 3 V 6 A B D .ABD A B C D .ABCD V V C B D .PQN y z t y z t C B D .PQN . V 3 V 6 C B D .CBD A B C D .ABCD VMNPQ.A D C B 1
x y . V 2 ABCD.A D C B V MNPQ.A D C B 1 A M C P 1 1 1 5 . V 2 AA CC 2 2 3 12 ABCD.A D C B 5 5275 V .V . MNPQ. A D C B ABCD. 12 A D C B 6
Câu 28. Cho khối chóp S.ABCD có thể tích bằng 1, đáy ABCD là hình thang với đáy lớn AD và
AD 3BC . Gọi M là trung điểm của cạnh SA, N là điểm thuộc CD sao cho ND = 3NC.
Mặt phẳng (BMN) cắt SD tại P. Thể tích khối chóp AMBNP bằng: 3 5 5 9 A. 8 B. 12 C. 16 D. 32 Lời giải C ọ A
Gọi E là giao điểm của BN và AD. Đặt V V 1 AMBNP . DE ND Ta có: BC // AD nên
3 DE 3BC AD BC NC EP 2 EN 3
D là trung điểm của AE P là trọng t m của tam giác SAE EM 3 , EB 4 V ED EP EN E DNP 1 2 3 1 Ta có . . . . . V EA EM EB 2 3 4 4 E.MAB 1 1 1 1 Mặt khác, V d .S . d .S d .S E.NDP (P,(DEN )) DEN (S,(ABCD)) DNE (S,(ABCD)) 3 3 3 9 DNE 1 1 3 3 S S .AD.d
AD. h AD.h AND DNE (N ,AD) 2 2 4 8
(h là đường cao của hình thang) 1 1 4 2 3 Ta lại có: S
(AD BC).h . AD.h AD.h AD.h S ABCD 2 2 3 3 2 ABCD 3 3 9 S . S S AND
8 2 ABCD 16 ABCD 1 9 3 3 V d . .S V ; E.NDP (S,( ABCD)) 9 16 ABCD 16 AENP 8 3 3 3 3 3 V 4. V E.ABM A. 16 4 BMPC 4 8 8
Câu 29. Cho khối chóp S.ABCD có đáy là hình thang với hai đáy là AB và CD , AB 2CD .
Gọi E là một điểm trên cạnh SC . Mặt phẳng ABE chia khối chóp S.ABCD thành hai SE
khối đa diện có thể tích bằng nhau. Tính tỉ số . SC 10 2 26 4 A. . B. 6 2 . C. 2 1. D. . 2 2 Lời giải ChọnA
ABE SDC Ex Ta có: Ex DC AB . AB DC SE SF SE
Gọi F Ex SD ,
x,0 x 1 x . SC SD SC
Do ABCD là hình thang (đáy AB và CD ) có AB 2CD nên 1 2 S 2S S S ; S S . . A CB A DC A DC 3 ABCD ACB 3 ABCD Ta có: V S 1 1 S .ACD A CD V V (1) S .ACD S . V S 3 3 ABCD S . ABCD ABCD V S 2 2 S . ABC A BC V V (2). S . ABC S . V S 3 3 ABCD S . ABCD ABCD V SE SF 1 Lại có: S.AEF 2 2 2 . x V x .V x .V (theo (1)) S .AEF S .ACD S . V SC SD 3 ABCD S . ACD V SE 2 S . ABE x V . x V . x V (theo (2)). S . ABE S . ABC S . V SC 3 ABCD S . ABC
Theo bài ra mặt phẳng ABE chia khối chóp S.ABCD thành hai khối đa diện có thể 1
tích bằng nhau nên V V S . ABEF 2 SABCD 1 1 2 1 1 2 1 2 2 V V V x x .V V
x x 0 S . AEF S . ABE S .ABCD S.ABCD S . 2 3 3 2 ABCD 3 3 2 2 10 x 2 2 10
. Do 0 x 1 x . 2 10 2 x 2
Câu 30. Cho hình chóp S.ABC có đáy ABC là tam giác vuông cân tại B , SA vuông góc với
mặt đáy ABC, BC a , góc hợp bởi SBC và ABC là 60 . Mặt phẳng P qua A
vuông góc với SC cắt SB, SC lần lượt tại D, E . Thể tích khối đa diện ABCED là 3 3 3a 3 3a 3 11 3a 3 3 3a A. . B. . C. . D. . 40 6 120 60 Lời giải Chọn C BC BA Ta có
BC SBA BC SB . Do đó góc SBA
là góc giữa SBC và BC SA ABC. Từ đó suy ra S
BA 60 . Tam giác SBA vuông có SA AB tan60 a 3 AD BC
Ta có BC SAB BC AD; AD SB . AD SC 2 2 4 V SA SD SE S . D SB SE.SC SA SA 9a 9 S. ADE . . . . . 2 2 2 2 2 2 V SA SB SC SB SC SB SC 4a .5a 20 S. ABC 2 3 1 1 a 3a V S . A S 3 . a . S . ABC 3 ABC 3 2 6 3 11 11 3a Vậy V .V . ABCED S . 20 ABC 120
Câu 31. Cho khối hộp chữ nhật AB . CD AB C D
có thể tích bằng 2019. Thể tích phần chung của hai khối AB CD và ABC D bằng 673 673 673 A. . B. 673 . C. . D. . 4 3 2 Lời giải Chọn D
Gọi E , F , G , H , I , J lần lượt là tâm của các hình chữ nhật ABCD , A B C D
, ADD ' A', BCC B , CDD C , ABB A .
Khi đó thể tích khối đa diện IGFJEH là thể tích chung của hai khối AB C
D và ABC D . 1 Ta có: V V 673 và V V V V V V . A BC D ABCD. 3 A B C D IGFJEH A BC D B.JEH D.IGE A .GFJ C .IFH V BJ BE BH 1 1
Ta lại có: B.JEH . . V V . V B.JEH A BC D BA BD BC 8 8 B. A DC 1
Tương tự ta cũng chứng minh được V V V V . D.IGE A .GFJ C .IFH A ' 8 BC D 1 673 Suy ra V V . IGFJEH 2 A BC D 2
Câu 32. Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông và SA ABCD . Trên đường 1
thẳng vuông góc với ABCD tại D lấy điểm S thỏa mãn S D
SA và S , S ở cùng 2
phía đối với mặt phẳng ABCD . Gọi 1
V là phần thể tích chung của hai khối chóp V
S.ABCD và S .ABCD . Gọi 2
V là thể tích khối chóp S.ABCD . Tỉ số 1 bằng 2 V 4 7 7 1 A. . B. . C. . D. . 9 9 18 3 Lời giải Chọn C 1 1 1 Ta có 2 V . SA S ABCD , S V . S . ABCD D S ABCD 2 V . 3 3 2 Gọi H S A
SD , L S B
SCD khi đó thể tích chung của hai khối chóp S.ABCD và
S .ABCD là thể tích khối HLCDAB . Do AB / /CD nên giao tuyến HL của hai mặt
S AB và SCD phải song song với AB . 1 V H V LCDAB S V .ABCD S V .HLCD . S H S D 1 S H 1 HA SA 2 S A 3 S V . S H.S L 1 1 1 1 1 HLD . S V .HLD S V .ABD S V .ABCD S V . S . A SB 3 3 9 9 18 ABD S V . S L 1 1 1 LCD S V .LCD S V .BCD S V .ABCD S V . S B 3 3 6 BCD 1 1 2 S V .HLCD S V .HLD S V .LCD S V .ABCD S V .ABCD S V .ABCD 18 6 9 7 7 1 V S V .ABCD S V .HLCD S V .ABCD 2 V 9 18 V 7 Vậy 1 2 V 18
Câu 33. Cho khối hộp AB . CD A B C D
, điểm M nằm trên cạnh CC thỏa mãn CC 3CM . Mặt phẳng AB M
chia khối hộp thành hai khối đa diện. Gọi V là thể tích khối đa diện 1
chứa đỉnh A , V là thể tích khối đa diện chứa đỉnh B . Tính tỉ số thể tích V và V . 2 1 2 41 27 7 9 A. . B. . C. . D. . 13 7 20 4 Lời giải Chọn A
Gọi N AB M
CD AB M CDD C MN . CN CM 1 Vì AB//C D MN //C D CD CC . 3 Đặt S d ABB A , CDD C S , h, V V . Suy ra: V hS . ABB A ABCD.A B C D 2 1 1 1 Lại có: S 1 1 S S , S S S S . ABB 2 ABB A 2 CMN 3 CDC 18 CDD C 18 1 Ta có: V V
d CMN ,BAB.S S .S S 2 CMN .BAB 3 CMN CMN BAB BAB 1 1 1 1 1 13 13 41 V 41 h S S. S S hS
V V V V V .Vậy 1 . 3 18 18 2 2 54 54 1 2 54 V 13 2
Câu 34. Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình bình hành. Trên đường thẳng qua D và
song song với SA lấy điểm S thỏa mãn S D
kSA với k 0 . Gọi 1
V là phần thể tích
chung của hai khối chóp S.ABCD và S .ABCD . Gọi 2
V là thể tích khối chóp S.ABCD . Tỉ V số 1 bằng 2 V 2 2k k 3k 2 2 3k 2k k A. . B. . C. . D. . 2 2 k 2 1 2 k 2 1 2 k 1 k 1 Lời giải Chọn C S S' H L A D B C V S ' D
Ta có S .ABCD k . 2 V SA Gọi H S A
SD , L S B
SCD khi đó thể tích chung của hai khối chóp S.ABCD và
S .ABCD là thể tích khối HLCDAB . Do AB / /CD nên giao tuyến HL của hai mặt
S AB và SCD phải song song với AB . 1 V H V LCDAB S V .ABCD S V .HLCD . S H S D S H k S L k k HA SA S A k 1 S B k 1 2 2 2 S V . S H. HLD S L k k k S V HLD S V ABD S V ABCD V S . S ABD A SB k . 1 k . 1 2 k . 2 2 2 . 1 S V .LCD S L k k k S V .LCD S V .BCD V V BCD S B k k
k S .ABCD S . 1 1 2 1 2 2 k k 2k k S V .HLCD S V .HLD S V .LCD V V V S .ABCD S ABCD S ABCD 2k k . 1 2 1 2k . 2 2 1 2 3k 2 3k 2k 1 V S V .ABCD S V .HLCD S V ABCD V 2k . 1 2 k 2 2 2 1 2 V 3k 2k Vậy 1 . V 2 k 2 2 1
Câu 35. Cho hình chóp tam giác đều S.ABC . Gọi G là trọng tâm tam giác ABC , biết góc tạo bởi
SG và SBC bằng 30 . Mặt phẳng chứa BC và vuông góc với SA chia khối chóp đã V
cho thành hai phần có thể tích V , V trong đó V là phần thể tích chứa điểm S . Tỉ số 1 1 2 1 V2 bằng 1 6 A. 6 . B. . C. . D. 7 . 6 7 Lời giải Chọn B
Gọi M là trung điểm BC , F SA , trong đó là mặt phẳng chứa BC và vuông
góc SA , H là hình chiếu của G lên SM . Ta có: SA , FM nên SA FM .
Vì S.ABC là hình chóp tam giác đều nên SG là đường cao hình chóp ứng với đáy
ABC và ABC là tam giác đều. Ta có:
AM vừa là đường trung tuyến, vừa là đường cao trong tam giác đều nên AM BC .
SG ABC BC ABC ,
nên SG BC .
AM SG G và AM, SG SAM .
Suy ra BC SAM BC GH (vì GH SAM ). G H SM GH BC Do đó:
GH SBC .
SM BC M SM , BC SBC SG SBC S Ta lại có:
là hình chiếu vuông góc của SG lên SBC . SH SH SBC
SG,SBC SG,SH GSH 30.
Giả s cạnh của tam giác đều ABC là a . a 3 a
Xét tam giác SGM vuông tại G , ta có: SG GM cot 30 . 3 . 6 2 2 2 a a a 21
Xét tam giác SAG vuông tại G , ta có: 2 2 SA AG SG . 3 4 6 a a 3 . SG.AM 3a 7
Trong tam giác SAM , ta có: 2 2 MF . SA a 21 14 6 2 2
a 3 3a 7 a 21
Xét tam giác AFM vuông tại F , ta có: 2 2 FA
AM FM 2 14 7 . a 21 SF FA 6 1 Suy ra 7 1 1 1 . SA SA a 21 7 7 6 V SF 1 1 Mà S.FBC V V V 1 S .FBC S . V SA 7 7 ABC S . ABC 6 V V (vì V V V V V ). 2 . 7 S ABC S. ABC S.FBC FABC 1 2 V 1 Do đó 1 . V 6 2
Câu 36. Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình bình hành. Trong không gian lấy điểm
S thỏa mãn SS ' 2BC . Gọi 1
V là phần thể tích chung của hai khối chóp S.ABCD và V
S .ABCD . Gọi 2
V là thể tích khối chóp S.ABCD . Tỉ số 1 bằng 2 V 1 5 1 4 A. . B. . C. . D. . 9 9 2 9 Lời giải Chọn D S S' H A D L B C Ta có S V . ABCD 2 V . Gọi H S A
SD , L S B
SC khi đó thể tích chung của hai khối chóp S.ABCD và
S .ABCD là thể tích khối HLCDAB . Do AB // CD nên giao tuyến HL của hai mặt
S AB và SCD phải song song với AB . 1 V H V LCDAB S V .ABCD S V .HLCD . S H SS ' S H 2 S L 2 2 HA AD S A 3 S B 3 S V . S H.S L 4 4 2 HLD S V .HLD S V .ABD S V .ABCD S V . S . A SB 9 9 9 ABD S V . S L 2 2 1 LCD S V .LCD S V .BCD S V .ABCD S V . S B 3 3 3 BCD 2 1 5 S V .HLCD S V .HLD S V .LCD S V .ABCD S V .ABCD S V .ABCD 9 3 9 4 4 1 V S V .ABCD S V .HLCD S V .ABCD 2 V 9 9 V 4 Vậy 1 2 V 9
Câu 37. Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình bình hành. Trong không gian lấy điểm
S thỏa mãn SS k BC với k 0 .Gọi 1
V là phần thể tích chung của hai khối chóp V
S.ABCD và S .ABCD . Gọi 2
V là thể tích khối chóp S.ABCD . Tỉ số 1 bằng 2 V 2 2k k 3k 2 2 3k 2k k A. . B. . C. . D. . 2 2 k 2 1 2 k 2 1 2 k 1 k 1 Lời giải Chọn B S S' H L A D B C Ta có S V . ABCD 2 V . Gọi H S A
SD , L S B
SC khi đó thể tích chung của hai khối chóp S.ABCD và
S .ABCD là thể tích khối HLCDAB . Do AB // CD nên giao tuyến HL của hai mặt
S AB và SCD phải song song với AB . 1 V H V LCDAB S V .ABCD S V .HLCD . S H SS S H k S L k k HA AD S A k 1 S B k 1 2 2 2 S V . S H. HLD S L k k k S V HLD S V ABD S V ABCD V S . S ABD A SB k . 1 k . 1 2 k . 2 2 2 . 1 S V .LCD S L k k k S V .LCD S V .BCD V V BCD S B k k
k S .ABCD S . 1 1 2 1 2 2 k k 2k k S V .HLCD S V .HLD S V .LCD V V V S .ABCD S ABCD S ABCD 2k k . 1 2 1 2k . 2 2 1 3k 2 3k 2 1 V S V .ABCD S V .HLCD S V ABCD V 2 k . 1 2 k 2 2 2 1 V 3k 2 Vậy 1 . V 2 k 2 2 1
Câu 38. Cho hình chóp tam giác đều S.ABC có cạnh bên tạo với đường cao một góc 0 30 , O là
trọng tâm tam giác ABC . Một hình chóp tam giác đều thứ hai . O A B C
có S là tâm của
tam giác AB C
và cạnh bên của hình chóp . O A B C
tạo với đường cao một góc 0 60
(hai hình chóp có chung chiều cao) sao cho mỗi cạnh bên SA , SB , SC lần lượt cắt các
cạnh bên OA , OB , OC . Gọi 1
V là phần thể tích chung của hai khối chóp S.ABC và V . O A B C . Gọi 2
V là thể tích khối chóp S.ABC . Tỉ số 1 bằng 2 V 9 1 27 9 A. . B. . C. . D. . 16 4 64 64 A' C' S B' A C O B Lời giải Chọn A A' C' S B' M P I N A C O B
Gọi M , N, P lần lượt là giao điểm của mỗi cạnh bên SA , SB , SC tương ứng với các
cạnh bên OA , OB , OC . Phần chung của hai khối chóp S.ABC và . O A B C là khối đa diện SMNPO .
Từ giả thiết ta có ABC // A B C
mà ta có MN // AB // A B
, NP // AC // A C do đó
ABC // MNP, A B C
// MNPvà MNP đều. MI MI MI
Xét các tam giác vuông SMI và OMI ta có SI
MI 3 , OI suy 0 tan 30 0 tan 60 3 SI SI MN 3 OI MN 1 ra 3 suy ra , . OI SO AB 4 OS A ' B ' 4 AB V Suy ra 3 hay . O A B C 2 3 9 V . 9 O A B C 2 V AB 2 V 3 3 V SI 3 27
Do đó S.MNP 2 V SO 4 64 3 3 O V . OI 1 1 MNP O V . 9 MNP V . OS 4 64 O A B C 2 V 64 V V V 27 9 9 Từ đó 1 OMNP SMNP . 2 V 2 V 64 64 16
Câu 39. Cho hình chóp tam giác đều S.ABC , O là trọng tâm tam giác ABC . Một hình chóp tam giác đều thứ hai . O A B C
có S là tâm của tam giác AB C
và cạnh bên của hình chóp . O A B C và A B
kAB (hai hình chóp có chung chiều cao) sao cho mỗi cạnh bên SA ,
SB , SC lần lượt cắt các cạnh bên OA , OB , OC . Gọi 1
V là phần thể tích chung của hai V
khối chóp S.ABC và . O A B C . Gọi 2
V là thể tích khối chóp S.ABC . Tỉ số 1 bằng 2 V 3 2 k k 3 k 1 k A. . B. . C. . D. . 3 (k 1) 3 (k 1) k 1 k 1 A' C' S B' A C O B Lời giải Chọn A A' C' S B' M P I N A C O B
Gọi M , N, P lần lượt là giao điểm của mỗi cạnh bên SA , SB , SC tương ứng với các
cạnh bên OA , OB , OC . Phần chung của hai khối chóp S.ABC và . O A B C là khối đa diện SMNPO .
Từ giả thiết ta có ABC // A B C
và MN // AB // A B
, NP // AC // A C do đó
ABC // MNP, A B C
// MNPvà MNP đều. AB V Suy ra k hay . O A B C 2 k . AB 2 V SI MN OS AB SI AB OI 1 SI k Ta có , suy ra k từ đó , . SO AB OI MN OI AB SO k 1 SO k 1 3 3 3 V SI k k
Do đó S.MNP 3 2 V SO k 1 (k 1) 3 3 2 V . OI 1 O MNP O V .MNP k 3 V . OS k 1 O A B C 2 V (k 1) 3 2 V V V k k Từ đó 1 OMNP SMNP . 3 2 V 2 V (k 1)
Câu 40. Cho hình hộp AB . CD A B C D . Gọi 1
V là phần thể tích chung của hai khối của hai khối V
tứ diện A BC D và AB CD . Gọi 2
V là thể tích khối hộp AB .
CD A B C D . Tỉ số 1 bằng 2 V 1 1 1 1 A. . B. . C. . D. . 2 6 3 4 A D B C A' D' B' C' Lời giải Chọn B A Q' D M' O P' N' B Q C P M A' D' N O' B' C'
Gọi O , O , M , N, ,
P Q lần lượt là tâm của các hình chữ nhật ABCD , A B C D
, AB BA , BB C C , CC D D , AAD D .
Ta có phần chung của hai khối tứ diện A BC D và AB CD là bát diện OMNPQO .
Gọi M , N , P ,Q lần lượt là trung điểm của A , B BC,C , D DA . Ta có S MNPQ SM N P Q SABCB SAM Q SBM N CN S P SDP Q SABCB SABCB SABCB 1 S 4. . ABCB SABCB 1 8 S 2 ABCB A Q' D M' P' B N' C 1
Ngoài ra, chiều cao của khối chóp V . O MNPQ bằng chiều cao của khối hộp 2 AB . CD A B C D . V 2 O V MNPQ 1 1 1 1 Suy ra . 1 2. . . . 2 V 2 V 2 3 2 6
Câu 41. Cho lăng trụ ABC.A B C
, trên các cạnh AA , BB lấy các điểm M , N sao cho AA 3A M
, BB 3B N
. Mặt phẳng C M
N chia khối lăng trụ đã cho thành hai phần.
Gọi V là thể tích của khối chóp C .AB NM
, V là thể tích của khối đa diện ABCMNC . 1 2 V Tỉ số 1 bằng: V2 V 4 V 2 V 1 V 3 A. 1 . B. 1 . C. 1 . D. 1 . V 7 V 7 V 7 V 7 2 2 2 2 Lời giải Chọn B Đặt V V
. Lấy điểm E trên CC ' sao cho CC 3C E .
ABC.AB C A M B N C E 1 Suy ra
MNE // ABC . A A B B C C 3 1 Ta có: V V C .MNE A B C .
(chóp và lăng trụ có chung đáy và đường cao) 3 MNE 2 V V . 1 . 3 A B C MNE 1
Mặt khác: V
V (hai lăng trụ có chung đáy và tỉ lệ đường cao bằng A B C .MNE 3
d M , AB C MA 1 ) . d , A A B C AA 3 2 1 2 2 7 V 2
Suy ra V . V V V V V V 1 . 1 3 3 9 2 9 9 V 7 2
Câu 42. Cho lăng trụ ABC.A B C
, trên các cạnh AA , BB lấy các điểm M , N sao cho
AA k.A M
, BB k.B N k
1 . Mặt phẳng C M
N chia khối lăng trụ đã cho thành
hai phần. Gọi V là thể tích của khối chóp C .AB M
N , V là thể tích của khối đa diện 1 2 V
ABCMNC . Tỉ số 1 bằng: V2 V 4 V 2 V 1 V 3 A. 1 . B. 1 . C. 1 . D. 1 . V 3k 2 V 3k 2 V 3k 2 V 3k 2 2 2 2 2 Lời giải Chọn B Đặt V V
. Lấy điểm E trên CC sao cho CC k.C E .
ABC.AB C AM B N C E 1 Suy ra
MNE // ABC . AA B B C C k 1 Ta có: V V C .MNE A B C .
(chóp và lăng trụ có chung đáy, đường cao) 3 MNE 2 V V 1 . . 3 A B C MNE 1
Mặt khác: V V A B C .MNE
(hai lăng trụ có chung đáy và tỉ lệ đường cao bằng k
d M , A B C MA 1 ). d ,
A AB C AA k 2 1 2 2 3k 2 V 2
Suy ra V . V
V V V V V 1 1 . 3 k 3k 2 3k 3k V 3k 2 2
Câu 43. Cho một miếng tôn hình tròn tâm O , bán kính R . Cắt bỏ một phần miếng tôn theo
một hình quạt OAB và gò phần còn lại thành một hình nón đỉnh O kh ng có đáy (OA
trùng với OB) . Gọi S và S lần lượt là diện tích của miếng t n hình tròn ban đầu và S
diện tích của miếng tôn còn lại. Tìm tỉ số
để thể tích của khối nón đạt giá trị lớn S nhất. 2 1 1 6 A. . B. . C. . D. . 3 4 3 3 Lời giải Chọn D
Ta có, diện tích của miếng t n ban đầu là 2 S R .
Gọi góc ở tâm của mảnh tôn còn lại là 0 0 0 0 0 360 .
Diện tích phần tôn còn lại là: 2 S . R . 360 S Vậy . S 360
Mặt khác, x t hình nón đỉnh O có chu vi đáy là C .2 R . R . 360 180 R
Bán kính đáy của hình nón đỉnh O là R và chiều cao 2 2
OH OA AH 360 2 R R 2 2 R R 2 2 2 R . 360 . 360 360 2 1 1 R R
Thể tích của khối nón đỉnh O là 2 2 2
V . R .OH . . . . 360 3 3 360 360 3 R 2 2 2 . . 360 . 3 3.360
Xét hàm số f 2 2 2
. 360 với 0 360 . 2 2 2.360 3 Ta có f 3 2 2 2. 360 . 2 2 360 2 2 360 f 0 0
120 6 Do 0 360. 12 0 6 Bảng biến thiên: S 6
Vậy max f f 120 6 V max khi và chỉ khi 120 6 . 0;360 S 3
Câu 44. Cho hình chóp S.ABCD đáy là hình bình hành. Gọi M , N lần lượt là trung điểm của , SA SC . V
Mặt phẳng (BMN) cắt SD tại P . Tỉ số S.BMPN bằng: VS.ABCD V 1 V 1 V 1 V 1
A. S.BMPN .
B. S.BMPN .
C. S.BMPN .
D. S.BMPN . V 16 V 6 V 12 V 8 S .ABCD S .ABCD S .ABCD S .ABCD Lời giải Chọn B SM SN 1
Ta có M , N là trung điểm của , SA SC nên . SA SC 2
Cách 1: Áp dụng định lý Menelaus cho SOD ta có : PS BD IO PS PS 1 SP 1 1 21 1 . PD BO IS PD PD 2 SD 3
Cách 2: Kẻ OH // BP , ta có O là trung điểm của BD nên H là trung điểm của PD .
Ta có OH // IP mà I là trung điểm của SO nên P là trung điểm của SH . SP
Suy ra SP PH 1 HD . SD 3 V 2V SM SP 1 1 1
Theo công thức tỉ số thể tích ta có : S.BMPN S .BMP . V 2V SA SD 2 3 6 S .ABCD S .BAD
Câu 45. Cho hình lăng trụ AB .
C A' B 'C ' có thể tích bằng V. Gọi M, N lần lượt là trung điểm của
A' B ', AC và P là điểm thuộc cạnh CC ' sao cho CP 2C ' P . Tính thể tích khối tứ diện BMNP theo V. 2V V 5V 4V A. . B. . C. . D. . 9 3 24 9 Lời giải Chọn A
Gọi B là diện tích tam giác ABC , h là độ dại đường cao của hình lăng trụ, suy ra V .
B h . Gọi Q là trung điểm AB , G là trọng tâm tam giác ABC . Gọi V là thể tích 1
khối chóp BMNP , V là thể tích khối chóp MBNE với E QC MP . 2 PE CE PC 2 PC PC 2 Ta có
do PC // MQ và PC 2PC nên ME QF MQ 3 MQ CC . 3 V MP 1 1 Ta có 1
V V . 1 2 V ME 3 3 2 2 8
Do GC QC,CE 2QC GE GC CE QC . 3 3 1
Ta lại có V S
.h . Ta tính diện tích tam giác BNE theo diện tích tam giác ABC ta 2 3 BNE 8 8 có S S S S S S . BNE BGE NGE NQC BQC 3 3 QBNC S 8 AQN AQ AN 1 3 Mà . S S do đó S S 2B . BNE QBNC S AB AC 4 QBCN 4 ABC 3 ABC 1 1 2V 1 2V Nên V S .h .2 . B h V V . 2 3 BNE 3 3 1 2 3 9
Câu 46. Cho tứ diện SABC có G là trọng tâm tứ diện, mặt phẳng quay quanh AG cắt các cạnh V
SB, SC lần lượt tại M , N . Giá trị nhỏ nhất của tỉ số S.AMN là? VS.ABC 4 3 1 1 A. . B. . C. . D. . 9 8 3 2 Lời giải Chọn A
Gọi E, F,G lần lượt là trung điểm BC, S ,
A EF suy ra G là trọng tâm tứ diện SABC .
Điểm I là giao điểm của AG và SE . Qua I dựng đường thẳng cắt các cạnh SB, SC lần
lượt tại M , N . Suy ra AMN là mặt phẳng quay quanh AG thỏa mãn yêu cầu bài toán.
Kẻ GK // SE,K SA suy ra K là trung điểm FS . KG AK 3 KG 1 SI 2 . Mà . SI AS 4 SE 2 SE 3 Cách 1:
Kẻ BP // MN,CQ // MN ; ,
P Q SE . SM SI SN SI Ta có: ; . SB SP SC SQ
BEP CEQ E là trung điểm PQ SP SQ 2SE (đúng cả trong trường hợp
P Q E ). 2 2 2 AM GM V SA SM SN SI SI SI SI SI S AMN 4 Ta có: . . . 1. . . V SA SB SC SP SQ SP SQ SE SE S ABC 2 2 9 . 4
Dấu " " xảy ra khi và chỉ khi SP SQ SE . Hay P Q E MN // BC . 4
Vậy tỉ số nhỏ nhất là . Chọn A 9 Cách 2: SB SC Ta chứng minh được 3. SM SN
Thật vậy, qua I kẻ các đường thẳng lần lượt song song SB, SC cắt SC, SB tương ứng tại D, L . SB DB 3 IQ DI SB IQ NI SB 3NI Ta có: . 3. , 1 . IQ NI IQ SM NM SM NM SM NM SC LC 3 IP LI SC IP MI SC 3MI Lại có: . 3. , 2 . IP MI IP SN MN SN MN SN MN SB SC NI MI Từ 1 và 2 ta có: 3 3 . SM SN NM MN SB SC Đặt x ; y
. Suy ra x y 3 . SM SN V SA SM SN 1 AM GM 1 4
Ta có: S.AMN . . . V SA SB SC xy S ABC x y2 9 . 4 3
Dấu " " xảy ra khi và chỉ khi x y MN // BC . 2 4
Vậy tỉ số nhỏ nhất là . Chọn A 9
Câu 47. Cho khối lăng trụ ABC.A B C
có thể tích bằng 1. Gọi M, N lần lượt là trung điểm của
các đoạn thẳng AC và B C
. Gọi (P) là mặt phẳng qua M và song song với mặt phẳng ( A N
C) . Mặt phẳng (P) chia khối lăng trụ ABC.A B C
thành hai khối đa diện, gọi (H) là
khối đa diện chứa đỉnh A. Thể tích của khối đa diện (H) bằng 3 1 2 1 A. . B. . C. . D. . 5 3 5 2 Lời giải Chọn D K A' G B' F N C' I A B M E C J
Gọi khối lăng trụ ABC.A B C
có thể tích bằng V
- Mặt phẳng (P) qua M và song song với mặt phẳng (A N
C) nên mặt phẳng (P) cắt các mặt phẳng
( ABC), ( A' B 'C ') lần lượt theo các giao tuyến ME,GF (
(E BC,G A' B ', F B 'C ') cùng song song AN
- Mặt phẳng (P) cắt các mặt phẳng (AA'C 'C), (BB 'C 'C) lần lượt theo các giao tuyến MI
(I AA') song song A'C , EF song song CN. Ba đường thẳng MI, FG, A'C ' đồng quy
tại K , ba đường thẳng MI, EF,CC ' đồng quy tại J.
- Mặt phẳng (P) chia khối lăng trụ ABC.A B C
thành hai khối đa diện, gọi (T) là khối đa
diện không chứa đỉnh A. Thể tích của khối đa diện (T) bằng V V V V 1 J .C ' FK J .CEM I . A'GK 1 1 1 9 1 1 1 S .JC ' S .JC S .IA' V V V V C 'FK CE M A ' 3 3 3 GK 16 48 24 2
Câu 48. Cho hình lập phương AB . CD
A BCD cạnh 2a . Gọi M là trung điểm của BB và P 1
thuộc cạnh DD sao cho DP
DD . Biết mặt phẳng AMP cắt CC tại N , thể tích 4
của khối đa diện AMNPBCD bằng 3 11a 3 A. 3 9a 2a . B. 3 3a . C. . D. . 3 4 Lời giải Chọn B A D O P B C K M A' D' N O' B' C'
Gọi O , O lần lượt là t m hai hình vu ng ABCD và
A BCD .
Trong mặt phẳng BD D
B : gọi K OO MP .
Trong mặt phẳng ACC
A : gọi N AK CC . Khi đó N CC AMP . 1 1 a 3a 3
Ta có OK DP BM a . Do đó 2 a CN OK . 2 2 2 4 2 1 2 1 3a 5a
Diện tích hình thang $BMNC$ là: S
BM CN BC a .2a . BMNC . 2 2 2 2 1 2 3 1 5a 5a Thể tích khối chóp . A BMNC là: V .S .AB . .2a . . A BMNC 3 BMNC 3 2 3 1 1 a 3a
Diện tích hình thang DPNC là: S
DP CN CD 2 .2a 2a . DPNC . 2 2 2 2 1 3 1 4 Thể tích khối chóp . A DPNC là: V .S .AD 2 .2 .2 a a a . . A DPNC 3 DPNC 3 3 3 3 5a 4a
Thể tích khối đa diện AMNPBCD bằng: V V V 3 3a . . A BMNC . A DPNC 3 3
C ú ý: Cô g t ứ tí a
Cho mặt phẳng cắt các cạnh AA ,BB , CC , DD lần lượt tại M ,N,P,Q . Khi đó, ta VABCD MNPQ 1 AM BN CP DQ 1 AM CP có . V AA BB CC DD AA CC ABCD A B C D 4 2 . AM CP BN DQ và . AA CC BB DD Áp dụ g A D P B C M A' D' N B' C' V 1 BM DP 1 1 1 3 ABCDMNP Áp dụng, ta có V BB DD 2 2 4 8 ABCD A B C D 2 . AA CN BM DP và AA CC BB DD
Thể tích khối lập phương AB . CD
A BCD là V a3 3 2 8a . Suy ra 3 V 3a . ABCDMNP
Câu 49. Cho hình hộp AB .
CD A ' B 'C ' D ' có thể tích bằng V . Gọi M, N, , P ,
Q E, F lần lượt là tâm
các hình bình hành ABC ,
D A' B 'C ' D ', ABB ' A', BCC ' B ',CDD 'C ', DAA' D '. Thể tích khối
đa diện có các đỉnh M , , P ,
Q E, F, N bằng V V V V A. . B. . C. . D. . 4 2 6 3 Lời giải Chọn C
Gọi h là chiều cao của hình hộp AB .
CD A ' B 'C ' D ' V . h S . ABCD
Thấy hình đa diện MPQEFN là một bát diện nên 1 1 1 V 2.V 2. . . . h S . . h S . MPQEFN N .PQEF 3 2 PQEF 3 PQEF 1 1
Lại có: PQEF là hình bình hành và có PQ EF
AC; QE PF BD nên 2 2 1 1 1 1 1 V S S . Do đó: V . h S . . h .S . . h S . PQEF 2 ABCD MPQEFN 3 PQEF 3 2 ABCD 6 ABCD 6
Câu 50. Cho lăng trụ AB . CD AB C D
có đáy ABCD là hình chữ nhật với AB 6 , AD 3 ,
AC 3 và mặt phẳng AA C C
vuông góc với đáy. Biết mặt phẳng AA C C và 3 AA B B
tạo với nhau góc , thỏa mãn tan . Thể tích khối lăng trụ 4 AB . CD AB C D bằng A. V 10 .
B. V 8 .
C. V 12 . D. V 6 . Lời giải Chọn B B' C' D' A' M F G C B A E D
Gọi M là trung điểm của AA . Ta có 2 2 AC
AB BC 6 3 3 A C
. Do đó tam giác AAC cân tại C .
Dựng AE AC , do AA C C
vuông góc với đáy nên A E ABCD .
Lấy F AB sao cho FE AC , mà FE AE nên FE ACC A
, suy ra FE AA .
Dựng EG AA mà FE AA nên FG AA . Do đó góc giữa mặt phẳng AA C 'C và AA B B là góc EGF . EF 3 4 EF BC 3 Ta có tan EGF
EG EF , mà tan EAF
EA 2EF . EG 4 3 EA AB 6 4 EF GE 2 2 MC Từ đó suy ra 3 sin GAE MC 2 2 . AE 2EF 3 AC 2 2 AM
AC MC 9 8 1 AA 2. 2 2 A E A E 4 2 Ta có sin GAE AE 3 AA . 2 3 4 2
Vậy thể tích khối lăng trụ AB . CD AB C D
là V A E .A . B BC . 6. 3 8 . 3
Câu 51. Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình bình hành. Gọi K là trung điểm của SC . Mặt
phẳng qua AK cắt các cạnh SB , SD lần lượt tại M và N . Gọi V , V theo thứ tự là thể 1 V
tích khối chóp S.AMKN và khối chóp S.ABCD . Giá trị nhỏ nhất của tỉ số 1 bằng V 1 2 1 3 A. . B. . C. . D. . 2 3 3 8 Lời giải Chọn C S N K A D M C B SA SB SC SD Đặt a 1, b , c 2 , d
, có a c 3. SA SM SK SN V V
a b c d
Áp dụng công thức tính nhanh tỉ lệ thể tích: 1 S . AMKN
, với a c b d . V V 4abcd S . ABCD V 6 3 3 1 3
Suy ra: b d 3 . Khi đó 1
, dấu bằng xảy ra khi b d . 2 V 8bd 4bd b d 3 2 4 2 V 1 SB SD 3
Vậy giá trị nhỏ nhất của tỉ số 1 bằng khi . V 3 SM SN 2
Chứng minh bài toán:
Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình bình hành. Các điểm A , B , C , D lần lượt SA SB SC SD
nằm trên các cạnh SA , SB , SC , SD . Đặt a b c d SA , SB , SC , SD . V a b c d
Chứng minh rằng: : S.A B C D
và a c b d . V 4abcd S .ABCD Lời giải S A' D' B' C' A D B C
Ta có: ABCD là hình bình hành nên: S 2S V 2V . ABCD A BD S.ABCD S.ABD V SA SB SD 1 1 1
Khi đó: S.A B D . . V .V .V . S . A B D S . ABD S . V SA SB SD abd abd 2 ABCD abd S .ABD V SB SC SD 1 1 1 S .B C D . . V .V .V . S .B C D S .BCD S . V SB SC SD bcd bcd 2 ABCD bcd S .BCD 1 1
a cV Suy ra: S . V
V V .V . ABCD V 1 . S . A B C D S .A B D S .B C D S .ABCD S . 2abd 2 ABCD bcd 2abcd
b d V
Chứng minh tương tự như trên ta cũng có: S . ABCD V 2 . S . A B C D 2abcd Từ
1 và 2 suy ra: a c b d .
b dV 2 b d V
a b c d V S . ABCD S.ABCD S.ABCD V . S . A B C D 2abcd 4abcd 4abcd V a b c d
Vậy: S.A B C D . V 4abcd S .ABCD
Câu 52. Cho tứ diện đều ABCD có cạnh bằng a . Gọi M , N lần lượt là trọng tâm các tam giác AB ,
D ABC và E là điểm đối xứng với B qua D . Mặt MNE chia khối tứ diện ABCD
thành hai khối đa diện trong đó khối đa diện chứa đỉnh A có thể tích V . Tính V . 3 9 2a 3 3 2a 3 2a 3 3 2a A. V . B. V . C. V . D. V . 320 320 96 80 Lời giải Chọn A
Gọi H , K lần lượt là trung điểm của BD, BC và I EM A .
B Áp dụng định lí
Menelaus cho tam giác AHB ta được AM HE BI 3 BI BI 2 3 . . 1 2. . 1
AI AB MH EB IA 4 IA IA 3 5 AI 3 AN 2
Hai đường thẳng IN và BC cắt nhau, gọi giao điểm là F . AB 5 AK 3
Gọi P EM AD. Vì MN //CD nên áp dụng định lí về giao tuyến của ba mặt phẳng
Ta có PQ//EF //C . D
Áp dụng định lí Menelaus cho tam giác ADB ta được AP DE BI AP 1 2 AP . . 1 . . 1 3. PD EB IA PD 2 3 PD 3 a 2
Có ABCD là tứ diện đều cạnh bằng a V ABCD 12 3 VAPQI AP AQ AI 3 3 3 27 27 27 a 2 . . . . V V . . V AD AC AB 4 4 5 80 APQI 80 ABCD 80 12 ABCD 3 9 2a Vậy V . APQI 320
Câu 53. Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình bình hành và có thể tích là V . Gọi P là điểm
trên cạnh SC sao cho SC 5 .
SP Một mặt phẳng ( ) qua AP cắt hai cạnh SB và SD
lần lượt tại M và N. Gọi V là thể tích của khối chóp S.AMPN. Tìm giá trị lớn nhất 1 V của 1 . V 1 1 3 2 A. . B. . C. . D. . 15 25 25 15 Lời giải Chọn C V V V V V V SP SN SP SM Ta có 1 S . AMPN S . APN S .APM S . APN S . APM 1 . . V V V 2V 2V 2 SC SD SC SB S . ABCD S . ABCD S . ACD S . ABC 1 SN SM SM SN . Đặt a , b
, 0 a,b 1. 10 SD SB SB SD
Gọi O là giao điểm hai đường chéo của hình bình hành ABCD .
Trong mặt phẳng SAC , AP SO I . PS AC IO IO SI
Xét tam giác SOC có . . 1 1 2 . PC AO IS IS SO 3 S SM SN
Xét tam giác SBD có SMN . . a b . S SB SD SBD S S S S S SM SI SN SI 1 Mặt khác, SMN SMI SNI SMI SNI 1 . .
a b S S 2S 2S 2 SB SO SD SO 6 SBD SBD SBO SDO 1 1 a
Vậy, a b ab , do a không thoả mãn hệ thức nên b b nên 6 6 6a , do 0 1 1 a 1 V 1 a 1 0
1 a . Từ đó, 1 a 1 b a với a 1. 6a 1 5 V 10 10 6a 1 5 x 1 1
Xét hàm số y f x x x ;1 . y 1
, y 0 x 2 6 1 1 6x với 1 5 6x 2 1 x 0l 1 6 1 2 6 1 . Ta có f , f , f 6 1
. Vậy max f x f 1 . x 1 5 5 3 3 5 x 5 ;1 3 5 V 3
Từ đó, giá trị lớn nhất của 1 bằng
khi M trùng B hoặc N trùng D . V 25 Cách 2: SA SB SC SD * Đặt a 1; b ; c 5 ; d . SA SM SP SN
* Ta có a c b d 1 5 b d d 6 b . V
a b c d
1 b 5 6 b 3 1 * S.AMPN V 4abcd 4.1. . b 5. b b . b S ABCD 6 . 2 5 6 . 3 1
* Xét f b . ;b 1;5 d ). 2 5 b (do b , 1 6b f b 3 2b 6 .
; f b 0 b 3. 5 b 6b2 2 Bảng biến thiên: b 1 3 5 f b 0 3 3 25 25 f b 1 15 V 3
Kết luận: Giá trị lớn nhất của 1 . V 25
Câu 54. Cho hình chóp S.ABCD có ABCD là hình bình hành, M là điểm đối xứng với C qua B
. N là trung điểm SC . Mặt phẳng MND chia hình chóp thành hai khối đa diện (tham
khảo hình vẻ bên). Gọi V là thể tích khối đa diện chứa đỉnh S và V là thẻ tích khối đa 1 2 V
diện còn lại. Tính tỉ số 1 ? V2 S N P A D Q M B C V 5 V 12 V 1 V 7 A. 1 . B. 1 . C. 1 . D. 1 . V 3 V 7 V 5 V 5 2 2 2 2 Lời giải Chọn D Ta có V V V V . 1 S.ADQ S.PQD S.DNP
1 .d S,ABCD.S AQD VS ADQ 1 Mà . 3 . V 1 4 S . ABCD
.d S, ABCD.S 3 ABCD VS PQD S . P S . Q SD SP Và . . V S . B S . Q SD SB S.BQD
Áp dụng định lí Menelaus cho tam giác SBC với cát tuyến MPN ta có: M . B PS. NC PS SP 2 1 2 suy ra MC.PB. NS PB SB 3
1 .d S,ABCD.S V B QD V V S DQ 1 S PQD 1 S PQD 2 Suy ra . mà .B 3 nên . . V 3 V 1 4 V 6 S .BQD S . ABCD
.d S, ABCD.S S.ABCD 3 ABCD
1 .d S,ABCD.S V S . P SN.SD 1 B CD V 1
Ta lại có: S.PND mà S.BCD 3 . V S . B SC.SD 3 V 1 2 S .BCD S . ABCD
.d S, ABCD.S 3 ABCD V 1
Suy ra S.PND . V 6 S .ABCD 7 V 7 Vậy V V suy ra 1 1 . 12 S ABCD V 5 2
Câu 55. Cho lăng trụ ABC.A B C
có thể tích bằng 2. Gọi M , N lần lượt là hai điểm nằm trên hai 2
cạnh AA và BB sao cho M là trung điểm của AA và B N
BB . Đường thẳng CM 3
cắt đường thẳng AC tại P và đướng thẳng CN cắt đường thẳng B C
tại Q . Thể tích
khối đa diện lồi A M PB N Q bằng 13 23 7 5 A. . B. . C. . D. . 18 9 18 9 Lời giải Chọn D P A' C' B' M Q N A C B Ta có: P A M C AM g. .
c g PA A C C P 2C A . QB B N 2 2
QB QC QC 3B C QC C C 3 3 1 1 Ta có: S C . P C . Q sin C
.2C A .3B C .sin C 3S C PQ 2 2 C A B V S Suy ra: C.C PQ C PQ 3 V 3.V V 2 C.C PQ C.C A B ABC.A B C V S C.C A B C A B Mặt khác: AM B N C C 1 2 1 V 13 13 A B C .MNC A A B B C C 2 3 V A B C . V 3 3 18 MNC 9 A B C .ABC 13 5 Ta có: V V V 2 . Chọn D A MPB NQ C.C PQ A B C .MNC 9 9
Câu 56. Cho lăng trụ tam giác đều ABC.A B C
cạnh đáy bằng a , chiều cao bằng 2a . Mặt
phẳng P qua B và vuông góc với AC chia lăng trụ thành hai khối. Biết thể tích của V
hai khối là V và V với V V . Tỉ số 1 bằng 1 2 1 2 V2 1 1 1 1 A. . B. . C. . D. . 11 23 47 7 Lời giải Chọn C
Gọi E , I , K lần lượt là trung điểm AC , AC và AB . Ta có: B E ACC A B E A C 1 Trong A B C
: từ B kẻ B H A C tại H . Trong AA C C
: gọi F HE AA . B H A C Ta lại có B H
F A C A C B F 2 B E A C Từ
1 và 2 suy ra tam giác B E
F là thiết diện của lăng trụ ABC.A B C khi cắt bởi
mặt phẳng P . a 19 a CK A B a 19
Tam giác CAB cân tại C , ta có 2
CK AB B H
AC B H A C a 5 2 5
Tam giác B ' HC vuông tại H , ta có 9a 9 1 2 2 CH B C B H CH CA A H HI 2 5 10 4 A F A H 1 A F 1 H AF H IE IE IH 4 A A . 8 V A B A E A F 1 1 1 1 1
Khi đó A .B EF . . V V . V V A .B EF A .B C A ABC.A B C ABC. V . A B A C A A 16 16 16 3 48 A B C A .B C A V 1 V 1 Nên 1 1 . V 48 V 47 ABC. A B C 2
Câu 57. Cho hình lăng trụ ABC.A B C
và M , N là hai điểm lần lượt trên cạnh C , A CB sao cho CM
MN song song với AB và
k . Mặt phẳng (MNB A
) chia khối lăng trụ ABC.A B C CA V
thành hai phần có thể tích V (phần chứa điểm C ) và V 2 . Khi đó giá trị 1 2 sao cho 1 V2 của k là 1 5 1 1 5 3 A. k . B. k . C. k . D. k . 2 2 2 3 Lời giải Chọn A
+ Vì ba mặt phẳng (MNB A ),(ACC A ),(BCC B
) đ i một cắt nhau theo ba giao tuyến phân biệt A M , B N
,CC và A M
,CC không song song nên A M , B N
,CC đồng qui tại S . CM MN MN SM SN SC Ta có k CA AB A B SA SB SC + Từ đó 3 V k V V V k V . MNC S A B C MNC A B C 3 1 S . . 1 .
S.ABC V 3CC 3SC SC V
+ Mặt khác ABC.A B C 31 k ABC.A B C V V SC SC S .A B C 31 k
S.A' B 'C '
k k 1 .V V 3 2 ABC.ABC
Suy ra V 1 k ABC.A B C 1 31 . k 3 V 2 2 k k 1 2 1 5 + Vì 1 2 2 nên V V k k 1 0 k (k 0) . V 1 ABC. 3 A B C 3 3 2 2 1 5 Vậy k . 2