




































































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