-
Thông tin
-
Quiz
Thể tích khối đa diện phức hợp (VDC) – Đặng Việt Đông Toán 12
Tài liệu gồm 52 trang, được tổng hợp bởi thầy Đặng Việt Đông, hướng dẫn giải bài toán thể tích khối đa diện phức hợp, đây là một lớp bài toán vận dụng cao (VDC) thường gặp trong đề thi thử tốt nghiệp THPT môn Toán.Mời bạn đọc đón xem.
Chương 1: Khối đa diện 172 tài liệu
Toán 12 3.8 K tài liệu
Thể tích khối đa diện phức hợp (VDC) – Đặng Việt Đông Toán 12
Tài liệu gồm 52 trang, được tổng hợp bởi thầy Đặng Việt Đông, hướng dẫn giải bài toán thể tích khối đa diện phức hợp, đây là một lớp bài toán vận dụng cao (VDC) thường gặp trong đề thi thử tốt nghiệp THPT môn Toán.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:
ST&BS: Th.S Đặng Việt Đông Trường THPT Nho Quan A Ôn thi TN THPT 2020
THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN PHỨC HỢP (VDC)
I. KIẾN THỨC CẦN NHỚ:
1. Thể tích khối đa diện 1
- Thể tích khối chóp : V S .h 3 d
- Thể tích khối lăng trụ : V S .h . d
- Thể tích khối lập phương : 3
V a , thể tích khối hộp chữ nhật : V . a . b c .
2. Thể tích khối đa diện được phân chia : V SA SB SC
+) Khối chóp tam giác : S . ABC V
SA SB SC S . A B C S C' A' B' C A B
+) Khối chóp tứ giác có đáy là hình hành : V abcd 1 1 1 1 SA' SB ' SC ' SD '
S . A' B 'C ' D ' , a , b , c , d V 4 a b c d SA SB SC SD S. ABCD 1 1 1 1 a c b d
ĐT: 0978064165 - Email: dangvietdong.ninhbinh.vn@gmail.com Trang 1
Facebook: https://www.facebook.com/dongpay - Kênh Youtube: Thầy Đặng Việt Đông
ST&BS: Th.S Đặng Việt Đông Trường THPT Nho Quan A Ôn thi TN THPT 2020 S D' A' C' B' A D B C V 1 AM BN CP
+) Thể tích khối lăng trụ tam giác : ABC .MNP . V 3 AA BB CC ABC , A B C C B P A N M C' B' A' VABCD MNPQ 1 AM BN CP DQ 1 AM CP +) Khối hộp : . . V 4 AA BB CC DD 2 AA CC ABCD, A B C D AM CP BN DQ AA CC BB DD
ĐT: 0978064165 - Email: dangvietdong.ninhbinh.vn@gmail.com Trang 2
Facebook: https://www.facebook.com/dongpay - Kênh Youtube: Thầy Đặng Việt Đông
ST&BS: Th.S Đặng Việt Đông Trường THPT Nho Quan A Ôn thi TN THPT 2020 A D B C M Q N P A' D' B' C'
II. CÁC DẠNG BÀI TẬP TƯƠNG TỰ
Khối đa diện cắt ra từ một khối chóp Khối chóp cụt Khối hình hộp khác Khối lăng trụ khác
Khối da diện cắt ra từ khối lăng trụ
VÍ DỤ: (ĐỀ MINH HỌA LẦN 2-BDG 2019-2020) Cho hình hộp ABC .
D A B C D có chiều cao bằng 8
và diện tích đáy bằng 9. Gọi M , N , P và Q lần lượt là tâm của các mặt bên ABB A , BCC B ,CDD C và
DAAD . Thể tích của khối đa diện lồi có các đỉnh là các điểm ,
A B, C, D, M , N , P và Q bằng A. 27 . B. 30 . C. 18 . D. 36 .
Phân tích hướng dẫn giải
1. DẠNG TOÁN: Đây là dạng toán tính thể tích khối đa diện. 2. HƯỚNG GIẢI:
B1:Tính thể tích khối .
B EMN theo thể tích khối hộp với E là trung điểm cạnh BB .
B2:Hoàn toàn tương tự, tính thể tích 3 khối nhỏ là V ;V ;V . C.NFP D.GPQ . A MHQ
B3: Thể tích khối đa diện cần tìm sẽ bằng thể tích khối EFGH.ABCD trừ đi thể tích 4 khối nhỏ bằng nhau là V ;V ;V ;V . B.EMN C .NFP D.GPQ . A MHQ
Từ đó, ta có thể giải bài toán cụ thể như sau: Lời giải Chọn B
ĐT: 0978064165 - Email: dangvietdong.ninhbinh.vn@gmail.com Trang 3
Facebook: https://www.facebook.com/dongpay - Kênh Youtube: Thầy Đặng Việt Đông
ST&BS: Th.S Đặng Việt Đông Trường THPT Nho Quan A Ôn thi TN THPT 2020
Gọi E, F , G, H lần lượt là trung điểm của BB ,
CC, DD và AA . Ta có: 3 V 1 1 1 1 1 EMN AB C
B.EMN V V . V V . B.EMN
B. AB C
ABCD. AB C D ABCD. V 2 8 8 6 24 A B C D
B. AB C Hoàn toàn tương tự, 1 V V V V . C. NFP D.GPQ A.MHQ ABCD. 48 A B C D
Thể tích khối đa diện cần tìm sẽ bằng thể tích khối EFGH.ABCD trừ đi thể tích 4 khối nhỏ bằng nhau là V ;V ;V ;V . B.EMN C .NFP D.GPQ . A MHQ V 4 5 Suy ra ABCD. A B C D V V V . MNPQABCD
ABCD. AB C D ABCD. 2 48 12 A B C D 5 Mà V 8.9 72 nên V .72 30 (đvtt).
ABCD. AB C D MNPQABCD 12
Câu 1. Cho hình hộp ABC . D AB C D
có diện tích đáy bằng 9 , chiều cao bằng 3. Gọi , Q M , N, , P I
1 1 1 1 1
là những điểm thỏa mãn AQ AB , DM DA ,
CN CD , BP BC , B I B D . Thể 3 3 3 3 3
tích của khối đa diện lồi có các đỉnh là các điểm , Q M , N, , P I bằng 27 10 4 10 A. . B. . C. . D. . 10 27 3 3 Lời giải Chọn D
ĐT: 0978064165 - Email: dangvietdong.ninhbinh.vn@gmail.com Trang 4
Facebook: https://www.facebook.com/dongpay - Kênh Youtube: Thầy Đặng Việt Đông
ST&BS: Th.S Đặng Việt Đông Trường THPT Nho Quan A Ôn thi TN THPT 2020 B' C' I D' A' F G P j M N Q E H C B D A
Mặt phẳng MNPQ cắt hình hộp ABCDAB C D
theo thiết diện là hình bình hành EFGH và
ta có d A' B 'C ' D '; EFGH 2d EFGH ; ABCD 2 Ta có V V và
A' B 'C ' D '.E FGH 3 O 1 1 AB 2.AD 2 1 1 5 S E . Q EM .sin E . sin A S S S 1 4 S . E QM 2 2 3 3 9 ABD 9 ABCD MNPQ 9 9 ABCD 1 2 5 10 10 V . . h S V . I .MNPQ 3 3 9 ABCD 81 o 3
Câu 2. Cho hình lập phương
. ′ ′ ′ ′ có cạnh bằng 1. Gọi , lần lượt là trung điểm của ′ ′ và . Mặt phẳng (
) chia hình lập phương thành 2 phần. Gọi là thể tích của phần chứa đỉnh và
là thể tích của phần còn lại. Tỉ số bằng A. . B. . C. . D. . Lời giải Chọn D H K D' A' M B' C' F A D B N C E Gọi = ⋂ , = ⋂ ′, = ⋂ ′, = ′ ′⋂ . Khi đó ( ) cắt khối lập
phương theo thiết diện là ngũ giác . Ta có: = = = = ⇒ = và = = 1
ĐT: 0978064165 - Email: dangvietdong.ninhbinh.vn@gmail.com Trang 5
Facebook: https://www.facebook.com/dongpay - Kênh Youtube: Thầy Đặng Việt Đông
ST&BS: Th.S Đặng Việt Đông Trường THPT Nho Quan A Ôn thi TN THPT 2020 Mà là trung điểm của nên = = ⇒ = hay = . Vì ′ = ′ nên = ⇒ ′ = ; = = ⇒ ′ = .
Thể tích khối tứ diện là: . = . . . = . 1.2. = . Thể tích = . − ( . + . ) = − 1. . + . . = ⇒ = . Vậy = .
Câu 3. Cho hình hộp ABC . D AB C D
có chiều cao bằng 8 và diện tích đáy bằng 9 . Gọi M , N, , P ,
Q R và S lần lượt là tâm của các mặt ABB A , BCC B , CDD C
, DAAD , ABCD và A B C D
. Thể tích của khối đa diện lồi có các đỉnh là các điểm M , N, , P ,
Q R và S bằng 1 A. 3 . B. 24 . C. 9 . D. . 3 Lời giải Chọn A
Gọi I , J , K , L lần lượt là trung điểm các cạnh AA ,
BB , CC , DD . 1
Do tam giác MIQ đồng dạng với tam giác B A
D theo tỉ số nên 2 1 1 9 9 9 S S S . Suy ra S S 4S 9 4. . MIQ 4 B A D 8 A B C D 8 MNPQ IJKL MIQ 8 2
Gọi h , h lần lượt là chiều cao của hai hình chóp .
R MNPQ, S.MNPQ h h 8 . 1 2 1 2
Thể tích của khối đa diện lồi có các đỉnh là các điểm M , N , P, Q, R và S bằng 1 1 9 V h h S .8. 3 . 1 2 3 MNPQ 3 8
Phương án nhiễu B: nhầm S S 9 . MNPQ IJKL
Phương án nhiễu C: sử dụng công thức tìm thể tích hình chóp quên chia 3.
Phương án nhiễu D: chỉ tính V , không tính V . R.MNPQ S .MNPQ
Câu 4. Cho lăng trụ ABC.A B C
có chiều cao bằng 8 và diện tích đáy bằng 9 . Gọi M , N là hai điểm
thỏa mãn BM k.BBk
1 , CN l.CC l 0 . Thể tích của tứ diện AAMN bằng
ĐT: 0978064165 - Email: dangvietdong.ninhbinh.vn@gmail.com Trang 6
Facebook: https://www.facebook.com/dongpay - Kênh Youtube: Thầy Đặng Việt Đông
ST&BS: Th.S Đặng Việt Đông Trường THPT Nho Quan A Ôn thi TN THPT 2020 l k 1 l k 1 A. . B. 24 . C. 72 . D. . 72 210 Lời giải Chọn B
Theo giả thiết BM k.BBk
1 , CN l.CC l 0 suy ra M BB , N CC (như hình vẽ)
Do BM || ACC A
d M , ANA d B, ANA. Ta có S S ANA A CA Có 1 V d M ANA S d B ANA S d B ACA S V AA M N 1 1 , . ANA , . A CA , . 3 3 3 ACA A . ABC 1 .9.8 24 . 3
Phương án nhiễu A: Học sinh không biết cách tính, chọn lụi và nghĩ rằng đáp số phải có k, l .
Phương án nhiễu C: sử dụng công thức tìm thể tích hình chóp quên chia 3.
Phương án nhiễu D: Học sinh không biết cách tính, chọn lụi và nghĩ rằng đáp số phải có k, l ,
nhưng vì hình tứ diện nên sẽ chia 3 .
Câu 5. Cho hình hộp chữ nhật ABC . D A BC
D có đáy ABCD là hình vuông cạnh a , AA 3a . Gọi
M và N lần lượt là trung điểm của AB và BC. Mặt phẳng DMN chia khối lập phương
đã cho thành hai khối đa diện. Gọi H là khối đa diện chứa đỉnh ,
A H là khối đa diện còn VH lại. Tính tỉ số . VH ' 37 55 2 4 A. . B. . C. . D. . 48 41 3 5 Lời giải
ĐT: 0978064165 - Email: dangvietdong.ninhbinh.vn@gmail.com Trang 7
Facebook: https://www.facebook.com/dongpay - Kênh Youtube: Thầy Đặng Việt Đông
ST&BS: Th.S Đặng Việt Đông Trường THPT Nho Quan A Ôn thi TN THPT 2020 E A' M B' I C' D' K B J A N D C Chọn B
Gọi AB DN J , BB MJ K , AA JM E và ED AD I .
Suy ra thiết diện là ngũ giác DNKMI .
BJ CD a Dễ thấy . B K EA BK B M 1 BK 2a Ta có: BK 2B K B K BJ 2 B K EA a 3 ID a IA EA 1 4
ID 3IA ID AA 3 1 IA a 4 1 1 1 V V V V E . A S EA .S KB.S H EADJ EAIM KBNJ 3 ADJ 3 IA M 3 NBJ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 55 3 4 . a . a 2a . a . . a a .2 . a . . a a a 3 2 3 2 4 2 3 2 2 48 55 41 2 3 3 V V V a .2a a a H
ABCD. AB C D H 48 48 VH 55 Suy ra: . V 41 H
Câu 6. Cho hình lăng trụ đứng ABC.A B C
có đáy là tam giác ABC vuông cân tại A , cạnh
BC a 6 . Góc giữa mặt phẳng AB C
và mặt phẳng BCC B
bằng 60 . Tính thể tích
V của khối đa diện AB C AC . 3 3a 3 3 a 3 3 a 3 A. 3 a 3 . B. . C. . D. . 2 2 3 Lời giải Chọn A
ĐT: 0978064165 - Email: dangvietdong.ninhbinh.vn@gmail.com Trang 8
Facebook: https://www.facebook.com/dongpay - Kênh Youtube: Thầy Đặng Việt Đông
ST&BS: Th.S Đặng Việt Đông Trường THPT Nho Quan A Ôn thi TN THPT 2020 Khối đa diện AB C
AC là hình chóp B .ACC A
có AB ACC A .
Từ giả thiết tam giác ABC vuông cân tại A , cạnh BC a 6 ta suy ra AB AC a 3 . a 6
Gọi M là trung điểm của BC , suy ra AM BC và AM . 2 AM BC Ta có
AM BCC B
AM B C (1). AM BB
Gọi H là hình chiếu vuông góc của M lên B C
, suy ra MH B C (2).
Từ (1) và (2) ta suy ra B C
AMH . Từ đó suy ra góc giữa mặt phẳng AB C và mặt phẳng BCC B
là góc giữa AH và MH . Mà tam giác AMH vuông tại H nên AHM 60 . a 6 1 a 2
MH AM .cot 60 . . 2 3 2 a 2 MH 1 Tam giác B B
C đồng dạng với tam giác MHC nên suy ra 2 sin HCM MC a 6 3 2 1 1 3 2 2 1 tan MCH tan MCH 2 1 1 sin MCH 2 2 1 3 2
BB BC.tan MCH a 6. a 3 2 1 1 3 V V B A
.AC.AA .a 3.a 3.a 3 a 3 . AB C A C B . ACC A 3 3
Câu 7. Cho hình hộp ABC . D A B C D
có đáy ABCD là hình thoi tâm O, cạnh bằng a và BAC 60 . a 7
Gọi I, J lần lượt là tâm của các mặt bên ABB A , CDD C . Biết AI
, AA 2a và góc 2
giữa hai mặt phẳng ABB A , A B C D
bằng 60 . Tính theo a thể tích khối tứ diện AOIJ. 3 3 3a 3 3a 3 3a 3 3a A. . B. . C. . D. . 64 48 32 192
ĐT: 0978064165 - Email: dangvietdong.ninhbinh.vn@gmail.com Trang 9
Facebook: https://www.facebook.com/dongpay - Kênh Youtube: Thầy Đặng Việt Đông
ST&BS: Th.S Đặng Việt Đông Trường THPT Nho Quan A Ôn thi TN THPT 2020 Lời giải Chọn C A' D' C' B' I J D A O B C 2 2 2 AA AB A B Ta có 2 2 AI
AB 2 2 AA AB 2 2 2
4 AI 3a AB a 3 2 4 2 a 3 Do 2 2 2
AB AB AA nên tam giác AAB vuông tại B S A A B 2 2 a 3
Tam giác ABC đều cạnh a nên S ABC 4
Theo đề góc giữa hai mặt phẳng ABB A , A B C D
bằng 60 , nên suy ra 3 2S .S sin 60 a 3 A A B ABC V A A BC 3AB 8 3 1 a V d O IAJ S d B B A D S V V AOIJ 1 1 1 1 1 3 ; . . IAJ ; . 3 3 2 2 B AD 4 B ABD 4 A ABC 32
Bổ sung: Công thức tính nhanh thể tích tứ diện theo góc giữa hai mặt phẳng
Cho tứ diện ABCD có diện tích tam giác ABC bằng S , diện tích tam giác BCD là S và góc 1 2 2S S .sin
giữa hai mặt phẳng (ABC) và (DBC) là . Khi đó ta có: 1 2 V ABCD 3BC A D B φ H I C
Chứng minh: Gọi H là hình chiếu của A lên (BCD), kẻ HI BC tại I thì AIBC và
ABC DBC AI HI ; ;
AIH ; AH AI sin 1 1 1 2S 2S S sin ABC 1 2 V AH .S
AI sin .S .sin .S ABCD DBC 2 2 3 3 3 BC 3BC
Câu 8. (THPTQG 2019-MĐ103-Câu 49) Cho lăng trụ ABC.A B C
có chiều cao bằng 6 và đáy là
tam giác đều cạnh bằng 4. Gọi M , N , P lần lượt là tâm các mặt bên ABB A , ACC A , BCC B .
Thể tích khối đa diện lồi có các đỉnh là các điểm ,
A B, C, M , N , P bằng A. 9 3 . B. 10 3 . C. 7 3 . D. 12 3 . Lời giải
ĐT: 0978064165 - Email: dangvietdong.ninhbinh.vn@gmail.com Trang 10
Facebook: https://www.facebook.com/dongpay - Kênh Youtube: Thầy Đặng Việt Đông
ST&BS: Th.S Đặng Việt Đông Trường THPT Nho Quan A Ôn thi TN THPT 2020 Chọn A A' C' B' N D F M P E A C B
Gọi DEF là thiết diện của lăng trụ cắt bởi mặt phẳng MNP .
Dễ chứng minh được DEF / / ABC và D, E, F lần lượt là trung điểm của các đoạn 1 thẳng AA ,
BB ,CC suy ra V V 12 3 . ABC.DEF ABC . 2 A B C Ta có V V V V V . ABCPNM ABC.DEF ADMN BMPE CPMF 1 3 Mặt khác V V V V V V 9 3 . ADMN BMPE CPMF ABC .DEF ABCPNM ABC. 12 4 DEF
Câu 9. Cho lăng trụ đứng ABC.AB C
có đáy ABC là tam giác đều cạnh a và AA 2a .Gọi
M , N lần lượt là trung điểm của AA ,
BB và G là trọng tâm tam giác ABC . Mặt phẳng
MNG cắt BC,CA lần lượt tại E, F . Thể tích khối đa diện có các đỉnh là các điểm ,
A M , E, B, N , F bằng 3 a 3 3 2a 3 3 a 3 3 2a 3 A. . B. . C. . D. . 9 9 27 27 Lời giải Chọn D
ĐT: 0978064165 - Email: dangvietdong.ninhbinh.vn@gmail.com Trang 11
Facebook: https://www.facebook.com/dongpay - Kênh Youtube: Thầy Đặng Việt Đông
ST&BS: Th.S Đặng Việt Đông Trường THPT Nho Quan A Ôn thi TN THPT 2020
Gọi P là trung điểm CC và K là điểm đồng quy của ba đường thẳng CC ,
ME, NF , do G là CK CF
trọng tâm tam giác ABC nên
2 CK 2NB 2a . NB FB 2 3 a 3 a 3 3 a 3 Theo giả thiết V 2 . a V . ABC.A B C 4 2 ABC.MNP 4 2 3 1 1 a 3 a 3
Khối chóp K.MNP có thể tích là V .K . P S .3 . a V . K .MNP 3 MNP 3 4 4 ABC.MNP
Vậy thể tích V của khối đa diện có các đỉnh là các điểm ,
A M , E, B, N , F bằng thể tích khối 2 2a 3 3 1 1 3 2a 3
chóp K.CEF và V V .KC.S .2 . a . K .CEF 3 CEF 3 4 27
Câu 10. Cho lăng trụ ABC .
D A ' B 'C ' D ' có đáy ABCD là hình vuông cạnh 2a, AA ' A ' D, hình chiếu
vuông góc của A ' thuộc hình vuông ABCD, khoảng cách giữa hai đường thẳng CD và AB ' 6a bằng
. Tính thể tích khối chóp A ' MNP trong đó M , N , P lần lượt là trung điểm các cạnh 10
CD, CC ', DD '. A. 3 12a . B. 3 a . C. 3 2a . D. 3 3a . Lời giải Chọn B
*) Gọi H là hình chiếu của A ' lên mặt phẳng ABCD ; I , K lần lượt là trung điểm của
AD, BC và O là tâm hình vuông ABCD .
Ta có A ' H AD, A ' K AD (Do A' H ABCD và A ' A A ' D ) nên HK AD
Mà OK AD nên suy ra ba điểm H , O, K thẳng hàng và theo giải thiết ta được H thuộc đoạn IK.
Theo giả thiết H thuộc hình vuông ABCD nên H trùng K hoặc H trùng I.
Trường hợp 1: H trùng với K.
ĐT: 0978064165 - Email: dangvietdong.ninhbinh.vn@gmail.com Trang 12
Facebook: https://www.facebook.com/dongpay - Kênh Youtube: Thầy Đặng Việt Đông
ST&BS: Th.S Đặng Việt Đông Trường THPT Nho Quan A Ôn thi TN THPT 2020 A' D' B' C' P F N H≡K A D O M B I C
*) Kẻ HF AA ' , với F thuộc đoạn A' . A BC Dễ thấy: HA a và
AB A' AH AB HF nên 2
HF ABB ' A' d H , ABB ' A' HF .
Ta có d CD, AB ' d CD, ABB ' A' (do CD// ABB ' A' ) DA 3a
d C, ABB ' A'
.d H , ABB ' A ' 2HF . Nên HF . DH 10 1 1 1 *) Xét tam giác AA ' H có 2 2 2 HF AH A ' H 1 1 1 10 1 1 A' H 3 . a 2 2 2 A ' H HF AH 2 2 2 9a a 9a *) Ta có V
A ' H .S 3 . a a a A B CC D ABCD 2 2 3 12 ABCD. ' ' ' ' Lại có V
d A ', CDD 'C ' .S
ABCD. A' B 'CC ' D ' CDD'C' 1
4.d A',CDD 'C '.S (do S 4S
) 12. d A',CDD 'C '.S 12V . MNP CDD'C ' MNP ' 3 MNP A MNP Từ đó suy ra 3 3 12a 12V V a . A 'MNP A 'MNP
Trường hợp 2: H I , tương tự trường hợp 1, kết quả 3 V a . A' MNP A' D' B' C' P N K F A D O M B H≡I C
Câu 11. Cho khối chóp tứ giác đều S.ABCD có tất cả các cạnh bằng a , O là tâm của đáy. Gọi P là 3a 10
mặt phẳng đi qua S , song song với BD và cách A một khoảng bằng
. Mặt phẳng P 10
ĐT: 0978064165 - Email: dangvietdong.ninhbinh.vn@gmail.com Trang 13
Facebook: https://www.facebook.com/dongpay - Kênh Youtube: Thầy Đặng Việt Đông
ST&BS: Th.S Đặng Việt Đông Trường THPT Nho Quan A Ôn thi TN THPT 2020
chia khối chóp S.ABCD thành hai khối đa diện, trong đó khối đa diện chứa đỉnh A có thể tích V
V và khối đa diện còn lại có thể tích V . Biết mặt phẳng P cắt đoạn OC tại I . Tỉ số 1 1 2 V2 bằng: A. 5. B. 6 . C. 7 . D. 8 . Lời giải Chọn C
Ta có SO ABCD SO BD .
Đáy ABCD là hình vuông AC BD , từ đây suy ra BD SAC.
Mà P // BD P SAC .
Mặt khác P AC I , suy ra P SAC SI .
Gọi H là hình chiếu vuông góc của A trên SI 3a 10
AH P AH d A,P . 10 AC a 2 a 2 Ta có AO SO
(áp dụng Pi-ta-go cho tam giác vuông SOA ). 2 2 2 a 2 a 2
Đặt AI x , AO AI AC
x a 2 OI x . 2 2 2 2
SI a x ax 2 (áp dụng Pi-ta-go cho tam giác vuông SOI ).
Dễ thấy các tam giác vuông SOI và AHI đồng dạng (chung góc OIH ). 3a 10 2 2 AH AI AH.SI
. a x ax 2 AI 10 x 2 2
4x 9a 2x 9a 0 SO SI SO a 2 2 3a 2 x 2 3a 2 a 2 x (do
x a 2 ). 3a 2 4 2 x 4
ĐT: 0978064165 - Email: dangvietdong.ninhbinh.vn@gmail.com Trang 14
Facebook: https://www.facebook.com/dongpay - Kênh Youtube: Thầy Đặng Việt Đông
ST&BS: Th.S Đặng Việt Đông Trường THPT Nho Quan A Ôn thi TN THPT 2020 3a 2 a 2 CI 1 AI
CI AC AI . Dễ thấy . 4 4 CO 2
Từ I kẻ đường thẳng song song với BD cắt BC , CD lần lượt tại M và N . CM CN MN CI 1 1 C
MN đồng dạng với C BD theo tỉ số . CB CD BD CO 2 2 2 S 1 1 1 1 S 1 Vậy CMN S S ABCD S . S CMN CBD 2 4 4 4 2 8 ABCD CBD 1 1 1 1 Khi đó V V .S . O S .S . O S .V . 2 S .CMN 3 CMN 3 8 ABCD . 8 S ABCD 7 Suy ra V V V .V . 1 S.ABCD 2 S. 8 ABCD V Vậy 1 7 . V2
Câu 12. Cho hình lăng trụ đều ABC.A B C
có tất cả các cạnh bằng 1. Gọi E , F lần lượt là trung điểm
AA và BB ; đường thẳng CE cắt đường thẳng C A
tại E , đường thẳng CF cắt đường thẳng C B
' tại F . Thể tích khối đa diện EFA B E F bằng 3 3 3 3 A. . B. . C. . D. . 6 2 3 12 Lời giải Chọn A A' C' E' E B' F' F C A M B
Thể tích khối lăng trụ đều ABC.A B C là 3 3 V S .AA .1 . ABC . A B C ABC 4 4 3
Gọi M là trung điểm AB CM ABB A và CM
. Do đó, thể tích khối chóp 2 C.ABFE là 1 1 1 3 3 V S .CH .1. . . C. ABFE C. 3 ABFE 3 2 2 12
Thể tích khối đa diện A B C E FC là 3 3 3 V V V . A B C E FC ABC . A B C C . ABFE 4 12 6 3
Do A là trung điểm C E
nên d E ,BCC B
' 2d A ,BCC B ' 2. 3 . 2
ĐT: 0978064165 - Email: dangvietdong.ninhbinh.vn@gmail.com Trang 15
Facebook: https://www.facebook.com/dongpay - Kênh Youtube: Thầy Đặng Việt Đông
ST&BS: Th.S Đặng Việt Đông Trường THPT Nho Quan A Ôn thi TN THPT 2020 S S S S S S 1. CC F F B 'F FB C C FBC FB C C BCC B
Thể tích khối chóp E .CC F là 1 1 3 V S .d E , BCC B ' .1. 3 . E . CC F CC F 3 3 3
Thể tích khối đa diện EFA B E F bằng 3 3 3 V V V . EFA B E F E . CC F AB C E FC 3 6 6
Câu 13. Cho hình hộp ABC . D A B C D
có chiều cao bằng 6, diện tích đáy bằng 8. Gọi M là trung
điểm AB . Mặt phẳng AC M
cắt BC tại N . Tính thể tích của khối đa diện có các đỉnh là
D, M , N , A , C . A. 10. B. 18. C. 12. D. 24. Lời giải Chọn B I A M B N D C B' A' D' C'
Trong mp ABB A
gọi I BB A' M
Trong mp BCC B
gọi N BC IC '
Gọi S, h lần lượt là diện tích đáy và chiều cao của khối hộp ABCD.A B C D 1 1 1 1 1 1 Ta có V . .S.2h
S.h và V . .S.h S.h I . A B C 3 2 3 I .BMN 3 8 24 1 1 7 7
Suy ra V V Sh Sh Sh V 1
BMN .B ' A C 3 24 24 24 1 1 1 1 Ta có V V . .S.h S.h V ; 2 D.D A C 3 2 6 6 1 1 1 1 1 1 V V . .S.h
V ; V V . .S.h V 3 A . ADM 3 4 12 4 C . DCN 3 4 12 7 1 1 1 9 Do đó V
V V V V V V V V V V V 18 DMNC A 1 2 3 4 24 6 12 12 24
ĐT: 0978064165 - Email: dangvietdong.ninhbinh.vn@gmail.com Trang 16
Facebook: https://www.facebook.com/dongpay - Kênh Youtube: Thầy Đặng Việt Đông
ST&BS: Th.S Đặng Việt Đông Trường THPT Nho Quan A Ôn thi TN THPT 2020
Câu 14. Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình bình hành. Gọi E là điểm đối xứng với
C qua B và F là điểm thỏa mãn: SF 2.BF . Mặt phẳng DEF chia khối chóp
S.ABCD thành 2 khối đa diện, trong đó khối đa diện chứa đỉnh S có thể tích V , khối đa diện 1 V
còn lại có thể tích V (tham khảo hình vẽ). Tính tỉ số 1 . 2 V2 3 1 7 12 A. . B. . C. . D. . 5 5 5 7 Lời giải Chọn C
Gọi G là giao điểm của ED và AB , H là giao điểm của EF và SC .
Vì B là trung điểm của EC và SF 2.BF nên F là trọng tâm SEC suy ra H là trung 1 1
điểm của SC , từ đó suy ra V V V . A.HCD . 2 A SCD . 4 S ABCD 1
Ta có EC 2 AD và EC / / AD do đó V 2V V . E.HCD . A HCD . 2 S ABCD V EB EG EF 1 1 2 1 1 1 E.FBG . . . . V V V . V EC ED EH 2 2 3 6 E.FBG E.H 6 CD . 12 S ABCD E.H CD 1 1 5 V V V V V V . 2 E.HCD E.F BG S. ABCD S. 2 12 ABCD . 12 S ABCD
ĐT: 0978064165 - Email: dangvietdong.ninhbinh.vn@gmail.com Trang 17
Facebook: https://www.facebook.com/dongpay - Kênh Youtube: Thầy Đặng Việt Đông
ST&BS: Th.S Đặng Việt Đông Trường THPT Nho Quan A Ôn thi TN THPT 2020 5 7 V V V V . 1 S. ABCD S .ABCD S . 12 12 ABCD V 7 Vậy 1 . V 5 2
Câu 15. Cho khối lăng trụ đứng A B C D .AB C D
có đáy là hình thoi cạnh bằng a , chiều cao bằng a , góc
BAD 120 . Gọi O là giao điểm của C A và A C . Gọi các điểm M , Q N , P , , R , S
lần lượt đối xứng với O qua các mặt phẳng ABCD , AB C D , CDD C , ABB A , BCC B , Q ADD A
. Thể tích khối đa diện lồi tạo bởi các đỉnh M , N , P , , R , S bằng 3 3 3a 3 3 3a 3 a 3 A. . B. . C. . D. 3 2 3a . 4 2 2 Lời giải Chọn C M A D S B C P Q O A' D' B' R C' N
Ta có PQ ABB A
, RS BCB C
PQ , RS ABB A , BCC B
BA , BC 60 . 1 3
Lại có PQ 4.d O , ABAB 4. .d D , ABA B
2.A D.sin 60 2. . a a 3 . 2 2 1 3
Tương tự RS 4d O , ADAD 2. . a a 3
4. .d B , ADAD 2.AB.sin 60 . 2 2 2 1 1 3 3 3.a S
.QP.RS.sin QP RS .a 3.a 3. QRPS , . 2 2 2 4
Mặt khác MN // CC CC CD
mà C C C B ;
; MN RS MN QRPS Dễ thấy QRPS QRPSMN
là mặt phẳng đối xứng của hình bát diện 2 3 1 1 3 3a 3a V 2.V 2. MO.S 2. . . a . QRPSMN M .QRPS 3 QRPS 3 4 2
ĐT: 0978064165 - Email: dangvietdong.ninhbinh.vn@gmail.com Trang 18
Facebook: https://www.facebook.com/dongpay - Kênh Youtube: Thầy Đặng Việt Đông
ST&BS: Th.S Đặng Việt Đông Trường THPT Nho Quan A Ôn thi TN THPT 2020
Câu 16. Cho hình chóp S.ABC có chiều cao bằng 8 và diện tích đáy bằng 9 . Gọi M là trung điểm của
SA , E, F là điểm thỏa mãn AE 2 AB, AF 2 AC . Mặt phẳng MEF cắt SB, SC lần lượt tại
N, P . Thể tích của khối đa diện lồi có các đỉnh là các điểm ,
A B, C, M , N và P bằng 9 56 56 A. . B. . C. . D. 18 . 8 5 3 Lời giải Chọn C
Do AE 2 AB, AF 2 AC suy ra B,C lần lượt là trung điểm AE, AF nên BC//EF .
Có MEF EF , SBC BC suy ra MEF SBC NP, N SB EM , P SC FM và
NP//BC//EF . 1 Ta có V .9.8 24 . S . ABC 3 SN SP 2
Do N, P lần lượt là trọng tâm các tam giác SAE, SAF suy ra . SB SC 3 V 1 2 2 2 2 16 Có S .MNP . . V .24 . S . V 2 3 3 9 MNP 9 3 S. ABC
Suy ra Thể tích của khối đa diện lồi có các đỉnh là các điểm ,
A B, C, M , N và P bằng 16 56 24 . 3 3
Câu 17. Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật với cạnh AD 2CD . Biết hai mặt
phẳng SAC , SBD cùng vuông góc với mặt đáy và đoạn BD 6 ; góc giữa SCD và mặt
đáy bằng 60 . Hai điểm M , N lần lượt là trung điểm của S ,
A SB . Thể tích khối đa diện ABCDMN bằng 128 15 16 15 18 15 108 15 A. . B. . C. . D. . 15 15 5 25 Lời giải Chọn C
ĐT: 0978064165 - Email: dangvietdong.ninhbinh.vn@gmail.com Trang 19
Facebook: https://www.facebook.com/dongpay - Kênh Youtube: Thầy Đặng Việt Đông
ST&BS: Th.S Đặng Việt Đông Trường THPT Nho Quan A Ôn thi TN THPT 2020 S N M B C O I A D
Gọi O AC BD . Do SAC ABCD, SBD ABCD SO ABCD . 6 12
Theo tính chất hình chữ nhật: 2 2 2
AD CD BD 2 2
5CD 6 CD và AD . 5 5 72
Khi đó diện tích đáy: S A . D CD . ABCD 5
Gọi I là trung điểm của CD . Do CD S ,
O CD OI CD SOI CD SI
SCD ABCD SI OI , , SIO 60 . AD 6 6 3
Trong tam giác SOI vuông tại O , OI
, SIO 60 có: SO OI.tan 60 . 2 5 5 1 1 72 6 3 144 15
Thể tích S.ABCD là V .S .SO . . . 3 ABCD 3 5 5 25 V Ta có V V . S . ABD S .BCD 2 1 1 1 Do S S V V V . SMN 4 S AB SMND 4 SABD 8 1 1 1
Do N là trung điểm của SB d N ,SCD d B,SCD V V V . 2 SCDN 2 SBCD 4 3 3 5 18 15 Ta có: V V V V V
V V V . S .CDMN SMND SCDN 8 ABCDMN 8 8 5
Câu 18. Cho khối lập phương
. ′ ′ ′ ′ có cạnh là 10cm, gọi tắt là khối ( ). Mặt phẳng ( ) vuông góc với ′ và cắt cạnh tại với <
. Khi đó, nếu thiết diện của ( ) và ( )
có diện tích là 74√3cm thì phần ( ) nằm giữa ( ) và ( ′ ) có thể tích là A. 484cm . B. 408cm . C. cm . D. cm . Lời giải Chọn D Hình 1
ĐT: 0978064165 - Email: dangvietdong.ninhbinh.vn@gmail.com Trang 20
Facebook: https://www.facebook.com/dongpay - Kênh Youtube: Thầy Đặng Việt Đông
ST&BS: Th.S Đặng Việt Đông Trường THPT Nho Quan A Ôn thi TN THPT 2020 Ta có ′ ⊥ ( ′ ′ ) ⇒ ′ ⊥ ′, ⊥ ( ′ ′ ) ⇒ ⊥ ′. Tức ′ ⊥ ( ′ ). Do đó ( ) ≡ ( ′ ) hoặc ( )//( ′ ). a) Nếu ≡ thì ( ) ≡ ( ′
). Lúc này không có phần ( ) nằm giữa ( ) và ( ′ ). b) Nếu khác thì ( )//( ′
). Lúc này thiết diện của ( ) và ( ) là lục giác , //
như Hình 1, trong đó , // ′ . , // ′ Đặt = , điều kiện: 0 < < 5(∗), ta được = 10 − . Do = và = nên = √2 và = (10 − )√2. Tương tự, ta được = = = √2 và = = = (10 − )√2. Hình 2 Gọi là giao điểm của và , là giao điểm của và
(tham khảo Hình 2) ta dễ dàng thấy , , , là các tam giác đều, = + = 10√2. Do = + − − √3 = 10√2 + 10√2 − 6√2 − 4√2 . 4 = − √3 + 10 √3 + 50√3
nên ta có phương trình −
√3 + 10 √3 + 50√3 = 74√3. Tìm được = 4 ( = 6 bị loại vì không thỏa (*)). Hình 3 Gọi , ,
lần lượt là giao điểm của ( ) và các tia ′, ,
(tham khảo Hình 3). Xét tam giác ′ : Do ′ = 90 , = 45 , ′ = 4 nên ′ = 4. Tương tự, ta được = = 4. Ta có: + . ′ = . + . = (do ′ , ′ , ′
đôi một vuông góc với nhau và cùng bằng 4) .
ĐT: 0978064165 - Email: dangvietdong.ninhbinh.vn@gmail.com Trang 21
Facebook: https://www.facebook.com/dongpay - Kênh Youtube: Thầy Đặng Việt Đông
ST&BS: Th.S Đặng Việt Đông Trường THPT Nho Quan A Ôn thi TN THPT 2020 Tương tự, ta được . = . = . + . = (do , ,
đôi một vuông góc với nhau và cùng bằng 14) .
Tóm lại, thể tích mà ta cần tính là = . − . − 3. . = ( cm ) .
Câu 19. Cho hình hộp A B C D .AB C D
có thể tích là 2 0 20 . Trên cạnh AB lấy điểm M khác A và
B . Gọi P là mặt phẳng đi qua M và song song với mặt phẳng ACD chia khối hộp
thành hai phần và cắt hình hộp theo một thiết diện có diện tích lớn nhất. Tính thể tích phần khối
hộp chứa cạnh DD . 2020 505 A. 1010 . B. . C. 5 0 5 . D. . 3 2 Lời giải Chọn A
Trong mp ABCD , qua M vẽ đường thẳng song song với A C cắt DB, BC lần lượt tại E , N
Trong mp BDD B
qua E vẽ đường thẳng song song với D O
(O AC B ) D cắt B D tại F .
Trong mp AB C D
, qua F vẽ đường thẳng song song với A C cắt AD, D C lần lượt tại R và Q.
Trong mp AAD D
, qua R vẽ đường thẳng song song với AD cắt AA tại S . I D' Q C' R F A' P D B' C S K O A N E J M B Trong mp CC D D
, qua Q vẽ đường thẳng song song với C D cắt C C tại P .
Thiết diện là lục giác MNPQRS .
Do các mặt đối diện của hình hộp song song nên các cạnh đối của lục giác thiết diện MNPQRS song song và
3 cặp cạnh đó lần lượt song song với các cạnh tam giác ACD .
Các tam giác JK I , ACD , RQI , J M S , N K P đồng dạng MJ MA NC NK PC PK QD QI
MJ NK và PK QI MN MB NB NM PC PQ QC QP
Các tam giác RQI , J M S , N K P bằng nhau, gọi diện tích của chúng là S và gọi diện tích 1
các tam giác JK I , ACD lần lượt là S , S . 2 AM Đặt
k ; ta có điều kiện 0 k 1 và có: AB 2 2 2 2 1 S JM KN KC AM 2 2
k S k S . 1 S AC NJ CD AB
ĐT: 0978064165 - Email: dangvietdong.ninhbinh.vn@gmail.com Trang 22
Facebook: https://www.facebook.com/dongpay - Kênh Youtube: Thầy Đặng Việt Đông
ST&BS: Th.S Đặng Việt Đông Trường THPT Nho Quan A Ôn thi TN THPT 2020 2 2 2 S JK
JM MK JM MK 2 k 2 2 1
S k k S . 2 2 1 . S AC AC AC AC
Diện tích thiết diện: S S 3S td 2 1 2 1 3 1 3S 2 1
S 2S( k
k ) 2S k
(dấu bằng xảy ra k ) td 2 4 2 2 2 1
S lớn nhất k
M là trung điểm của AB . Khi đó S , R , Q, P , N lần lượt là trung 2 IR ID IQ 1
điểm của các cạnh A A , AD , D C , C C , CB và . IJ ID IK 3
Các khối chóp I.RQD , A.MSJ , C .P N K có thể tích bằng nhau ta gọi thể tích đó là V . 1 Ta có: 1 1 1 1 1 2020 505 V
d I ; RQD .S . d D ; A B C D . S V 1 R QD . AB C D ABCD. 3 3 2 8 48 A B C D 48 12
Gọi V là thể tích phần khối lăng trụ chứa cạnh DD. V V 1 I RQD 1 505 Do . 1
V 24V 24. 1010 . V 27 3V V 27 1 12 I .DJK 1
Câu 20. Cho khối lăng trụ tam giác đều ABC.A B C
. Các mặt phẳng ABC và AB C chia khối
lăng trụ đã cho thành bốn khối đa diện. Kí hiệu H , H 1
2 lần lượt là khối có thể tích lớn nhất và VH1
nhỏ nhất trong bốn khối trên. Giá trị của bằng VH2 A. 5 . B. 3 . C. 2 . D. 4 . Lời giải Chọn A + AC A C
E , BC B C F .
+ Ta có: V V V V V V
V V V V .
ABC. AB C EFBAA B EFABC EFA B C CEFC 1 2 3 4 1 +) V V . C . A B C 3
ĐT: 0978064165 - Email: dangvietdong.ninhbinh.vn@gmail.com Trang 23
Facebook: https://www.facebook.com/dongpay - Kênh Youtube: Thầy Đặng Việt Đông
ST&BS: Th.S Đặng Việt Đông Trường THPT Nho Quan A Ôn thi TN THPT 2020 V CE CF 1 1 1 1 1 1 +) CEFC . . V V . V V . V CA CB 2 2 4 4 CEFC 4 3 12
C. AB C 3 3 1 1 +) V V .V . V V . 3 C . EFB A C . 4 CAB 4 3 4 1 +) V V V V V V . 2 C . ABFE C . EFB A 2 3 4 1 1 1 5 +) V V V
V V V V . 1 EFBAA B 12 4 4 12 1 5 +) Suy ra V V V ; V V V . H 4 H 1 1 12 2 12 5 V VH1 + Do đó 12
5. Chọn đáp án A . V 1 H2 V 12
Câu 21. Cho hình lập phương ABC . D
A BCD có cạnh bằng 15 , một mặt phẳng cắt các cạnh A
A , BB , CC , DD lần lượt tại M , N , P , Q . Biết AM 5 , CP 6 . Thể tích khối đa diện AB C D
.MNPQ là 4275 2475 A. . B. . C. 2250 . D. 2475 . 2 2 Lời giải. Chọn A Gọi ,
O O lần lượt là tâm hình vuông ABCD và A B C D .
Dễ thấy tứ giác MNPQ là hình bình hành. Gọi I là tâm của MNPQ I thuộc đoạn thẳng OO . AM CP 11
Xét hình thang ACPM có: OI . 2 2
Gọi O là điểm đối xứng của O qua I OO 2OI 11 15 nên O thuộc đoạn OO . 1 1 1
Gọi P là mặt phẳng qua O và song song với ABCD . 1
Khi đó P cắt AA , BB , CC , DD tại A , B , C , D . Khi đó I là tâm của hình hộp 1 1 1 1 ABC . D A B C D . 1 1 1 1 1 1 2475 Vậy 2 V V .15 .11 ABCD.MNPQ ABCD. A B C D 1 1 1 1 2 2 2
ĐT: 0978064165 - Email: dangvietdong.ninhbinh.vn@gmail.com Trang 24
Facebook: https://www.facebook.com/dongpay - Kênh Youtube: Thầy Đặng Việt Đông
ST&BS: Th.S Đặng Việt Đông Trường THPT Nho Quan A Ôn thi TN THPT 2020 2475 4275 Vậy 3 V V V 15 . A B C D . MNPQ ABCD. A B C D ABC . D MNPQ 2 2
Câu 22. Cho khối đa diện như hình vẽ bên. Trong đó AB .
C A' B'C ' là khối lăng trụ tam giác đều có tất 2
cả các cạnh đều bằng 1, S.ABC là khối chóp tam giác đều có cạnh bên SA . Mặt phẳng 3
SA' B ' chia khối đa diện đã cho thành hai phần. Gọi V là thể tích phần khối đa diện chứa 1
đỉnh A , V là thể tích phần khối đa diện không chứa đỉnh A . Mệnh đề nào sau đây đúng? 2
A. 72V 5V .
B. 3V V .
C. 24V 5V .
D. 4V V . 1 2 1 2 1 2 1 2 Lời giải Chọn B
Dựng mặt phẳng S.CC 'QP như hình vẽ với P và Q là trung điểm AB và A' B '
Gọi H và H ' là chân đường cao hạn từ S xuống ABC và A ' B 'C ' , khi đó H và H ' là
trọng tâm hai tam giác đáy.
Gọi K là giao điểm của CP và SQ , qua K kẻ đường thẳng song song với AB cắt AC và BC
tại M và N .
Mặt phẳng SA ' B ' cắt hình lăng trụ theo thiết diện là hình thang A' B' MN . 1 1 3
Dễ dàng tính được: SH
; HP H 'Q CP ; 3 3 6
ĐT: 0978064165 - Email: dangvietdong.ninhbinh.vn@gmail.com Trang 25
Facebook: https://www.facebook.com/dongpay - Kênh Youtube: Thầy Đặng Việt Đông
ST&BS: Th.S Đặng Việt Đông Trường THPT Nho Quan A Ôn thi TN THPT 2020 1 1 3 3 HK H 'Q ; 4 4 6 24 3 3 3 3
PK HP HK ; MN 6 24 8 4
Gọi V là thể tích của toàn bộ khối đa diện ta có 3 1 1 3 5 3 V V V .1 . .
ABC . A ' B 'C ' S . ABC 4 3 3 4 18 1 1 1 3 3 7 3 V BB '.S .1. (1 ) B '. ABMN 3 ABMN 3 2 4 8 192 1 1 3 1 1 3 V d(B; (ACC'A')).S . . .1.
B '. AA' M AA ' 3 M 3 2 2 4 48 1 1 1 1 3 3 7 3 V SH .S . . (1 ) S. ABNM 3 ABNM 3 3 2 4 8 576 7 3 3 7 3 5 3 V 1 192 48 576 72 5 3 5 3 5 3
V V V 2 1 18 72 24
Từ đó suy ra 3V V . 1 2
Câu 23. Cho khối đa diện lồi H gồm các đỉnh ,
A B, C, M , N , P trong đó hai mặt phẳng ABC và
MNP song song với nhau, A BC và M
NP là các tam giác đều. Gọi M ,
N , P lần lượt là
hình chiếu vuông góc của M , N , P lên mặt phẳng ABC .Biết M , N , P lần lượt là trung điểm
các cạnh AB, BC, AC , MNN M BMN , 45
, MN a . Thể tích của khối đa diện lồi H bằng? P N M C P' N' A M' B 3 9a 3 9a 3 a 3 3 a 3 A. B. C. D. 8 16 4 2 Lời giải Chọn A
ĐT: 0978064165 - Email: dangvietdong.ninhbinh.vn@gmail.com Trang 26
Facebook: https://www.facebook.com/dongpay - Kênh Youtube: Thầy Đặng Việt Đông
ST&BS: Th.S Đặng Việt Đông Trường THPT Nho Quan A Ôn thi TN THPT 2020 P N E M 45° C P' N' F A M' B
Gọi E, F lần lượt là trung điểm của MN , M N .
Dễ dàng thấy được MNN M BMN , FEB 45 . 1 1 AB 3 a 3
Suy ra: FE FB MM BP . 2 2 2 2 2 3 a 3 a 3 3a
Thể tích của khối lăng trụ MN . P M N P là: V MM .S . (đvtt). MNP.M N P M NP 2 4 8 Ta có: V V 3V 1 . H MNP.M N P B.MNN M 2 Đồng thời V V V 2 . B.MNN M P . MNN M MNP. 3 M N P 2 Từ 1 ,2 suy ra: V V 3. V 3V . H MNP.M N P MNP.M N P MNP. 3 M N P 3 3 3a 9a Vậy V 3. (đvtt). H 8 8
Câu 24. Cho hình chóp S.ABCD có chiều cao bằng 12 và diện tích đáy bằng 27 . Đáy ABCD là hình
bình hành. Gọi M , N , E , F lần lượt là trọng tâm các tam giác SAB , SBC , SCD , SAD .
Tính thể tích khối đa diện lồi có các đỉnh là các điểm M , N , E , F , A , B , C , D . A. 52 . B. 88 . C. 60 . D. 68 . Lời giải Chọn D
ĐT: 0978064165 - Email: dangvietdong.ninhbinh.vn@gmail.com Trang 27
Facebook: https://www.facebook.com/dongpay - Kênh Youtube: Thầy Đặng Việt Đông
ST&BS: Th.S Đặng Việt Đông Trường THPT Nho Quan A Ôn thi TN THPT 2020 S A' F D' M E B' N C' D A B C
Chiều cao khối chóp S.ABCD là h 12 và diện tích đáy là S 27 . Gọi A, B, C , D lần SA SB SC SD 2
lượt là các điểm nằm trên các cạnh SA , SB , SC , SD sao cho . SA SB SC SD 3 2 2 4
Diện tích hình bình hành AB C D là S . .S .S . 3 3 9 1 1 4 1
Diện tích tam giác B M
N bằng S . S S . 8 8 9 18 1 1 1 1
Thể tích khối chóp B.B M
N là V . S. h .Sh . 1 3 18 3 162 1 1 4 2 19
Thể tích khối chóp cụt AB C D
.ABCD là V
S.h . S. h Sh . 3 3 9 3 81 19 1 17 17
Thể tích khối đa diện lồi cần tìm là V V 4V Sh 4. Sh Sh .27.12 68 . 1 81 162 81 81
Câu 25. Cho hình lăng trụ ABC.AB C
có thể tích V , I thuộc cạnh CC sao cho CI 4IC . Gọi M ,
N lần lượt là điểm đối xứng của A , B qua I . Tính theo V thể tích của khối đa diện CABMNC . 10 9 4 8 A. V . B. V . C. V . D. V . 3 5 3 5 Lời giải Chọn C A C N B M I A' C' B' Ta có V V V V V CABMNC C C MN C C MB C C AB C C AN
ĐT: 0978064165 - Email: dangvietdong.ninhbinh.vn@gmail.com Trang 28
Facebook: https://www.facebook.com/dongpay - Kênh Youtube: Thầy Đặng Việt Đông
ST&BS: Th.S Đặng Việt Đông Trường THPT Nho Quan A Ôn thi TN THPT 2020 1 Dễ thấy: V V . C C AB 3
Do I là trung điểm AM nên d M ; BCC d A; BCC , nên 1 1 1 1 V d M BCC S
d A; BCC.S
d A;BCC.S V V C C MB ; . 3 BCC 3 BCC 3 BCC ABCC 3 1 Tương tự: V V C C AN 3
Do tính đối xứng, ta có IAB IMN 1 V V V d C IMN S d C IMN S C C MN C I MN CIMN 1 ; . IMN ; . 3 3 IMN 1 d 1 C; IA B .S d C IA B S IA B ; . 3 3 IA B 1 V V V V C I A B CIAB CA B C 3 4 Vậy V V V V V V CABMNC C C MN C C MB C C AB C C AN 3
Câu 26. Cho hình chóp S . A B C D có đáy A BC D là hình vuông cạnh a , SAB đều và nằm trong mặt
phẳng vuông góc đáy. Gọi M , N , P , Q, R , T lần lượt là trung điểm các đoạn thẳng AB ,
BC , CD , DA , SB và SC . Thể tích (tính theo a ) của khối đa diện MNPQRT bằng bao nhiêu? 3 5a 3 3 a 3 3 5a 3 a A. . B. . C. . D. . 96 96 96 96 Lời giải Chọn A a 3
Dễ dàng chứng minh được SM ABCD và có SM . 2
ĐT: 0978064165 - Email: dangvietdong.ninhbinh.vn@gmail.com Trang 29
Facebook: https://www.facebook.com/dongpay - Kênh Youtube: Thầy Đặng Việt Đông
ST&BS: Th.S Đặng Việt Đông Trường THPT Nho Quan A Ôn thi TN THPT 2020
Ta phân chia khối đa diện MNPQRT thành hai khối chóp T.MNPQ và M .N RT .
Xét T.MNPQ: 2 1 a
d T; ABCD h CT 1 SM a 3 Dễ thấy S .S và T h (với MNPQ 2 ABCD 2
d S; ABCD SM CS 2 T 2 4
h là độ dài đường cao kẻ từ T của T.MNPQ). T 2 3 1 1 a a 3 a 3 Suy ra: V .S .h . . . T .MNPQ 3 MNPQ T 3 2 4 24
Xét M .N RT : Dễ thấy:
SAB SBC theo giao tuyến SB , vẽ MK SB tại K MK SBC NRT và 1 1 1 4 4 16 a 3 MK
( SM B vuông tại B , đường cao MK ). 2 2 2 2 2 2 MK MB MS a 3a 3a 4 2 2 S 1 1 1 a
S B C vuông tại B và NRT S . .SB.BC
( N R T SC B theo tỉ S 2 NRT 4 2 8 SBC 1 số đồng dạng là ). 2 2 3 1 1 a a 3 a 3 Suy ra: V .S .MK . . . M .NRT 3 N RT 3 8 4 96 3 3 3 a 3 a 3 5a 3 Kết luận: V V V . MNPQRT T .MNPQ M .NRT 24 96 96
Câu 27. Cho hình hộp ABC . D A B C D
có thể tích V , gọi M , N là hai điểm thỏa mãn D M 2MD , C N
2NC , đường thẳng AM cắt đường A D
tại P , đường thẳng B N cắt đường thẳng B C
tại Q. Gọi V là thể tích của khối đa diện lồi có các đỉnh là các điểm A, B, P , Q, M , N . V Tính tỉ số . V 4 3 5 A. . 1 B. . C. . D. . 3 4 4 Lời giải Chọn A
Ta có: V VPMD .QNC V AD M .B C N Theo giả thiết: 2 D M
2MD M nằm trên đoạn D D và D M D D . 3
ĐT: 0978064165 - Email: dangvietdong.ninhbinh.vn@gmail.com Trang 30
Facebook: https://www.facebook.com/dongpay - Kênh Youtube: Thầy Đặng Việt Đông
ST&BS: Th.S Đặng Việt Đông Trường THPT Nho Quan A Ôn thi TN THPT 2020 2 C N
2NC N nằm trên đoạn C C và C N C C . 3 P V MD .QNC d
D ,NQC'.SNQC S NQC *) Ta có: V
d D ,BCC 'B'.SBCC B S BCC B Trong BB C C
qua N kẻ H K vuông với BC , B C
H BC , K B C . NK NC 1 BC // B C
2 NK 2NH , NH HK . NH NC 3 QC C N BC // B C
2 QC 2BC . BC CN 1 1 1 1 2 S NK.QC
.2NH .2BC 4. . HK . BC S . QNC 2 2 2 3 3 BB C C VPMD.QNC 2 2 Từ đó ta được: V V . PMD . V 3 QNC 3 V S S 1 D M 1 2 1 1 *) Tương tự: A D M .B C N A D M A'D 'M . . V V . V S 2S 2 D D 2 3 3
A ' D ' M .B 'C ' N 3 A D D A A' D'D 2 1 V
Khi đó: V V V V . Vậy 1. 3 3 V S
Ghi chú: Có thể tính tỉ số NQC theo cách khác như sau: SBCC B 2 SQNC QC QN 2 4 4 . S .S 1 S QB QB 3 9 QNC 5 BB C N QB B S CN 1 1 1 5 CBN S . S S SBB C 2 CBN BCC ' B ' BB C N S CC 3 3 2 6 CBC SQNC 4 5 2
Từ 1 và 2 suy ra . S 5 6 3 BB C C
Câu 28. (THPTQG 2019-MĐ101-Câu 47) Cho lăng trụ ABC A' B 'C ' có chiều cao bằng 8 và đáy là tam
giác đều cạnh bằng 6 . Gọi M , N và P lần lượt là tâm của các mặt bên ABB ' A ' , ACC ' A' và
BCC ' B ' . Thể tích của khối đa diện lồi có các đỉnh là các điểm ,
A B, C, M , N , P bằng A. 27 3 . B. 21 3 . C. 30 3 . D. 36 3 . Lời giải Chọn A
ĐT: 0978064165 - Email: dangvietdong.ninhbinh.vn@gmail.com Trang 31
Facebook: https://www.facebook.com/dongpay - Kênh Youtube: Thầy Đặng Việt Đông
ST&BS: Th.S Đặng Việt Đông Trường THPT Nho Quan A Ôn thi TN THPT 2020 /
Gọi A , B ,C lần lượt là trung điểm của các cạnh AA', BB ',CC ' . 1 1 1
Khối lăng trụ ABC.A B C có chiều cao là 4 là tam giác đều cạnh 6 . 1 1 1 Ba khối chóp .
A A MN , BB MP , CC NP đều có chiều cao là 4 và cạnh là tam giác đều cạnh 1 1 1 2 6 3 1 9 3 3 Ta có: V V V V V 4 3 4 27 3 ABC .MNP ABC. 1 A 1 B 1 C A. 1AMN B. 1 B MP C . 1 C NP 4 3 4
Câu 29. Cho hình lập phương ABC . D A B C D
có cạnh bằng 1. Gọi M , N , P , Q lần lượt là tâm các hình vuông ABB A , A B C D , ADD A và CDD C
. Tính thể tích tứ diện MNPR , với R là trung điểm BQ . 1 3 2 1 A. . B. . C. . D. . 12 12 24 24 Lời giải Chọn D
Chọn hệ trục tọa độ Oxyz như hình vẽ, trong đó A O 0;0;0 , B 1;0;0 , D 0;1;0 , A0;0
;1 , C 1;1;0 , B1;0 ;1 , D0;1; 1 , C1;1 ;1 . 1 1 1 1 1 1 1 1 3 1 1
Theo giả thiết, ta có: M ; 0; , N ; ;1 , P 0; ; , Q ;1; , R ; ; . 2 2 2 2 2 2 2 2 4 2 4
1 1 1 1 1 1 1 Ta có MN 0; ; , MP ; ; 0 , MR ; ; 2 2 2 2 4 2 4
ĐT: 0978064165 - Email: dangvietdong.ninhbinh.vn@gmail.com Trang 32
Facebook: https://www.facebook.com/dongpay - Kênh Youtube: Thầy Đặng Việt Đông
ST&BS: Th.S Đặng Việt Đông Trường THPT Nho Quan A Ôn thi TN THPT 2020 1
1 Suy ra V
. MN; MP .MR . M .NPR 6 24
Câu 30. Cho hình lăng trụ tam giác đều ABC.AB C
có tất cả các cạnh bằng 1. Gọi E , F lần lượt là
trung điểm các cạnh AA và BB ; đường thẳng CE cắt đường thẳng C A
tại E , đường thẳng
CF cắt đường thẳng C B
tại F . Thể tích khối đa diện EFA B E F bằng 3 3 3 3 A. . B. . C. . D. . 6 2 3 12 Lời giải Chọn A A' C' E' E B' F' F C A M B
Thể tích khối lăng trụ tam giác đều ABC.AB C là 3 3 V S .AA .1 . ABC . A B C ABC 4 4 3
Gọi M là trung điểm AB . Suy ra CM ABB A và CM . 2
Thể tích khối chóp C.ABFE là 1 1 1 3 3 V .S .CM .1. . . C.ABFE 3 ABFE 3 2 2 12
Thể tích khối đa diện AB C E FC là 3 3 3 V V V . A B C E FC
ABC.AB C C.ABFE 4 12 6
Ta dễ dàng chứng minh được A và B lần lượt là trung điểm của C E và C F .
Thể tích khối chóp C .C E F là 1 1 1 3 3 V .S .CC .4.S .CC .4. .1 . C.C E F 3 C E F 3 C A B 3 4 3
Khi đó, thể tích khối đa diện EFA B E F là 3 3 3 V V V . EFA B E F C.C E F A B C E FC 3 6 6
Câu 31. Cho lăng trụ ABC. AB C
có chiều cao bằng 8 và diện tích đáy bằng 9 . Gọi M , N, P,Q và
R lần lượt là tâm của các mặt ABB A , BCC B , CAA C
, ABC và AB C
. Thể tích của khối đa
diện lồi có các đỉnh là các điểm M , N , P,Q và R bằng A. 6 . B. 12 . C. 9 . D. 36 . Lời giải Chọn A
ĐT: 0978064165 - Email: dangvietdong.ninhbinh.vn@gmail.com Trang 33
Facebook: https://www.facebook.com/dongpay - Kênh Youtube: Thầy Đặng Việt Đông
ST&BS: Th.S Đặng Việt Đông Trường THPT Nho Quan A Ôn thi TN THPT 2020 1 1 9
Do tam giác MNP đồng dạng với tam giác AC B theo tỉ số nên S S . 2 MNP 4 A C B 4
Gọi h , h lần lượt là chiều cao của hai hình chóp .
R MNP, Q.MNP h h 8 . 1 2 1 2
Thể tích của khối đa diện lồi có các đỉnh là các điểm M , N , P,Q và R bằng 1 1 9 V h h S .8. 6 . 1 2 3 MNP 3 4
Câu 32. Cho lăng trụ đứng ABC . D A B C D
có đáy là hình thoi có cạnh bằng 4a ,
AA 8a, BAD 120 . Gọi M , N , K lần lượt là trung điểm của AB , B C
, BD . Tính thể tích
khối đa diện lồi có các đỉnh là các điểm ,
A B, C, M , N , K là 40 3 40 3 A. 3 12 3a . B. 3 a . C. 3 a . D. 3 16 3a . 3 3 Lời giải Chọn A
ĐT: 0978064165 - Email: dangvietdong.ninhbinh.vn@gmail.com Trang 34
Facebook: https://www.facebook.com/dongpay - Kênh Youtube: Thầy Đặng Việt Đông
ST&BS: Th.S Đặng Việt Đông Trường THPT Nho Quan A Ôn thi TN THPT 2020
Vì ABCD là hình thoi có cạnh bằng 4a và BAD 120 nên A
BC là tam giác đều có cạnh bằng 4a .
Gọi E, F , G lần lượt là trung điểm của AB, AC, BC . BF EG Ta có
BF MNGE BF EM 1 1 3 1 4a 3 8a 3 V . BF.S . .4 . a 2a . B.MNGE 3 2 MNGE 6 2 3 Tương tự ta có 3 8a 3 V V V . C.KNGF B.EGNM A.EFKM 3 1
Ta có MNK.EFG là hình lăng trụ đều có chiều cao ME
BB 4a và đáy là tam giác đều có 2 1 2 4a 3 cạnh bằng EG AC 2a 3 V 4a. 4a 3. 2 MNK .EFG 4
Gọi V là thể tích khối đa diện lồi có các đỉnh là các điểm ,
A B, C, M , N , K . Khi đó V V V V V 3 3 4a 3 8a 3 3 12a 3 . MNK .EFG C .KNGF B.EGNM . A EFKM
Câu 33. Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình bình hành ABCD . Gọi M , N , P , Q lần lượt là trọng
tâm các tam giác SAB , SBC , SCD , SDA . Biết thể tích khối chóp S.MNPQ là V . Thể tích
của khối đa diện lồi có các đỉnh là các điểm A , B , C , D , M , N , P và Q bằng 17V 71V V 13V A. . B. . C. . D. . 4 4 4 4 Lời giải Chọn A Kí hiệu B
là diện tích tứ giác ABCD . ABCD
d ABCD , AB C D
là khoảng cách giữa hai mặt phẳng ABCD, AB C D . Khi đó, ta có V V V V V V V MNPQ. ABCD S . ABCD S . A B C D A. A M Q B.B M N C.C N P D.D P Q . 1 Trong đó V
.d S, ABCD .B S . ABCD 3 ABCD
ĐT: 0978064165 - Email: dangvietdong.ninhbinh.vn@gmail.com Trang 35
Facebook: https://www.facebook.com/dongpay - Kênh Youtube: Thầy Đặng Việt Đông
ST&BS: Th.S Đặng Việt Đông Trường THPT Nho Quan A Ôn thi TN THPT 2020 1 3 V
. d S, AB C D .2B S . ABCD 3 2 M N P Q 2 1 3 3 V
. d S, AB C D .2. B S . ABCD 3 2 2 MNPQ 2 3 3 1 V .2. . d S, A B C D .B S . ABCD 2 2 3 MNPQ S A' Q D' M P B' N C' Q' A D M' P' N' B C Ta được: 27 V V 1 . S . ABCD 4 1 V .d S, A B C D .B S . A B C D 3 A B C D 1 V
.d S, MNPQ .2B S . A B C D 3 MNPQ V 2V 2 . S . A B C D V V V V . A A M Q B.B M N C .C NP D.D P Q 1
d ABCD, A B C D B B B B 3 A M Q B M N C N P D P Q 1 1 V V V V . d S, A B C D B . A A M Q B.B M N C .C N P D.D P Q 3 2 MNPQ 1 V V V V V 3 . . A A M Q B.B M N C.C N P D.D P Q 2 27 1 17 Từ
1 , 2 và 3 ta có V
V 2V V V V . MNPQ. ABCD MNPQ. 4 2 ABCD 4 Các khác. 1 1 Ta có V V ( vì B B ) S .MNPQ
S . A' B 'C ' D ' 2 MNPQ
A' B 'C ' D ' 2
ĐT: 0978064165 - Email: dangvietdong.ninhbinh.vn@gmail.com Trang 36
Facebook: https://www.facebook.com/dongpay - Kênh Youtube: Thầy Đặng Việt Đông
ST&BS: Th.S Đặng Việt Đông Trường THPT Nho Quan A Ôn thi TN THPT 2020 3 2 2 Và V V
( vì tỉ số đồng dạng của hai khối chóp là )
S . A' B 'C ' D ' S . 3 ABCD 3 1 8 4 27 Nên V . V V V V V S .MNPQ S . ABCD S .MNPQ S . ABCD S . 2 27 27 ABCD 4 1 1 8 4 4 1 1 Ta có V V . V V . V V B.B ' MN S .B ' MN
S .BM ' N '
S .BM ' N ' S . 2 2 27 27 27 8 ABCD 8 8 Vậy V V 4V 1 V 4V MNPQ. ABCD
ABCD. A' B 'C ' D ' B.B ' MN S.ABCD B.B ' 27 MN 19 19 27 1 17 V 4V . 4. V V . S . ABCD B.B ' 27 MN 27 4 8 4
Câu 34. Cho lăng trụ ABCD A' B 'C ' D' có chiều cao bằng 10 và đáy là hình vuông có cạnh bằng 5 .
Gọi M , N, P và Q lần lượt là tâm của các mặt bên ABB ' A' , BCC ' B ' , CDD'C ' và ADD ' A ' .
Thể tích của khối đa diện lồi có các đỉnh là các điểm ,
A B, C, D, M , N , P, Q bằng 625 625 125 125 A. . B. . C. . D. . 3 6 6 3 Lời giải Chọn B Ta có: V 10.25 250 d. . v t.t .
ABCD. A' B 'C ' D ' AM AQ 1 1 1 25 125 V V , V . .V . . .10. . ABCD.MNPQ
A' B 'C ' D '.MNPQ MQAA'
AA ' B ' D ' AB ' AD ' 2 2 3 2 12 Và ta có: V V V V . MQAA' MNBB ' NPCC ' PQDD ' Suy ra: V V V V V V V ABCD.MNPQ
A' B 'C ' D '.MNPQ
ABCD.A ' B 'C ' D ' MQAA ' MNBB ' NPCC ' PQDD ' 125 625 625 Hay: 2.V 250 4. V . ABCD.MNPQ ABCD.MNPQ 12 3 6
Câu 35. Cho hình lăng trụ đều AB . C A B C
có độ dài tất cả các cạnh bằng a . Gọi M là trung điểm
AB và N là điểm thuộc cạnh AC sao cho CN 2AN . Thể tích của khối đa diện lồi có các
đỉnh là các điểm A , M , N , A, B và C bằng 3 5 3a 3 3 3a 3 5 3a 3a A. . B. . C. . D. . 12 36 36 12 Lời giải Chọn C Cách 1
ĐT: 0978064165 - Email: dangvietdong.ninhbinh.vn@gmail.com Trang 37
Facebook: https://www.facebook.com/dongpay - Kênh Youtube: Thầy Đặng Việt Đông
ST&BS: Th.S Đặng Việt Đông Trường THPT Nho Quan A Ôn thi TN THPT 2020 N H A C M B A' C' B'
Gọi V là thể tích của của khối đa diện lồi có các đỉnh là các điểm A , M , N , A, B và C.
Khi đó ta có: V V V V . M . A A N M . A C N M . A B C 2 1 1 a a 2 1 1 a
Từ giả thiết ta có: S AA .AN . . a ; S
d N AC A C a a A C N , . . . ; A A N 2 2 3 6 2 2 2 2 1 a 3 S A B .A C .sin 60 . A B C 2 4 a 3
Gọi H là trung điểm của AC thì BH ACC A và BH
(do ABC là tam giác đều 2 1 1 a 3
cạnh bằng a ), suy ra d M , ACC A
d B , ACC A
BH . 2 2 4
Khi đó ta thu được các kết quả sau 2 3 1 1 a 3 a a 3 V d M , ACC A .S . . M . A A N . 3 A AN 3 4 6 72 2 3 1 1 a 3 a a 3 V d M , ACC A .S . . M . A C N . 3 A C N 3 4 2 24 2 3 1 1 a 3 a 3 V d M , A B C .S . . a M . A B C . 3 A B C 3 4 12 3 3 3 3 a 3 a 3 a 3 5 3a Vậy V V V V . M . A A N M .A C N M .A B C 72 24 12 36 Cách 2
Gọi V là thể tích của của khối đa diện lồi có các đỉnh là các điểm A , M , N , A, B và C.
Khi đó ta có: V V V .
M . AAC N M . A B C 2 1 1 a 2a Ta có S
AA AN AC a a AA C N . 2 2 3 3 3 3 1 1 a 3 2a 2 3a Suy ra V d M , ACC A .S . . M . AA C N . 3 AA C N 3 4 3 36 2 3 1 1 a 3 a 3 V d M , A B C .S .a. M . A B C 3 A B C 3 4 12
ĐT: 0978064165 - Email: dangvietdong.ninhbinh.vn@gmail.com Trang 38
Facebook: https://www.facebook.com/dongpay - Kênh Youtube: Thầy Đặng Việt Đông
ST&BS: Th.S Đặng Việt Đông Trường THPT Nho Quan A Ôn thi TN THPT 2020 3 3 3 2 3a a 3 5 3a Vậy V V V . M . AA C N M . A B C 36 12 36 Cách 3 N H A C M a B A' C' B'
- Gọi H là trung điểm của AC và V là thể tích của của khối đa diện lồi có các đỉnh là các
điểm A , M , N , A, B và C. Khi đó V V V . AMH . A B C M .NHC
- Dễ thấy MH // B C
nên AMH.AB C
là khối chóp cụt.
- Áp dụng công thức thể tích V của khối chóp cụt có chiều cao h , diện tích đáy nhỏ và đáy lớn 1 h
theo thứ tự là S , S thì ta có V
S S S S . 1 0 0 1 1 0 1 3 AA - Khi đó V S S .S S AMH . A B C AMH AMH AB C A B C 3 2 2 2 2 a 1 a 3 1 a 3 a 3 a 3 3 7a 3 . . . . 3 4 4 4 4 4 4 48 3 1 1 a 3 1 a a 3 - Mặt khác V d M , ACC A .S . . . . a M . NHC . 3 NHC 3 4 2 6 144 3 3 3 7a 3 a 3 5 3a Vậy V V V . AMH . A B C M .NHC 48 144 36
Câu 36. Cho lăng trụ tam giác đều ABC.AB C
có AB AA a . Gọi M , P lần lượt là trung điểm 5
của hai cạnh AC và B C
. Lấy điểm N trên cạnh AB thỏa mãn AN AB . Mặt phẳng 7
MNP chia lăng trụ đã cho thành 2 khối đa diện, thể tích V của khối đa diện chứa đỉnh C là: 1 3057 2057 4057 A. 3 V a 3 . B. 3 V a 3 . C. 3 V a 3 . D. 1 23520 1 23520 1 23520 5057 3 V a 3 . 1 23520 Lời giải Chọn B
ĐT: 0978064165 - Email: dangvietdong.ninhbinh.vn@gmail.com Trang 39
Facebook: https://www.facebook.com/dongpay - Kênh Youtube: Thầy Đặng Việt Đông
ST&BS: Th.S Đặng Việt Đông Trường THPT Nho Quan A Ôn thi TN THPT 2020
Trong mp ABC vẽ MN CB Q , áp dụng định lý Menelaus cho tam giác ACB ta có: MA QC NB QC 2 QC 5 . . 1 1. . 1 . MC QB NA QB 5 QB 2
Trong mp BB C C : 1 B C EB PB EB 3
Vẽ QP BB E (dễ thấy 2 ) EB QB EB 2 4 BC 3 3
Vẽ QP CC F (dễ thấy FC EB CC ). 7 3 3
Trong mp AAC C
vẽ MF AC K (dễ thấy KC MC AC ). 10 20
Vậy thiết diện là ngũ giác MNEPK . V V V V (*) 1 F .MQC F .KPC E.NQB Trong đó: 3 1 1 5 10 25a 3 V S .FC S . CC . F .MQC 3 MQC 3 6 ABC 7 252 3 1 1 3 3 3a 3 V S .FC S . CC . F .KPC 3 KPC 3 40 ABC 7 1120 3 1 1 4 4 4a 3 V S .EB S . CC . E.NQB 3 NQB 3 21 ABC 7 441 2057 Thay vào (*) ta được: 3 V a 3 . 1 23520
Câu 37. (THPTQG 2019-MĐ104-Câu 46) Cho lăng trụ ABC.A B C
có chiều cao bằng 4 và đáy là
tam giác đều cạnh bằng 4. Gọi M , N và P lần lượt là tâm của các mặt bên ABB A , ACC A và BCC B
. Thể tích của khối đa diện lồi có các đỉnh là các điểm ,
A B, C, M , N , P bằng
ĐT: 0978064165 - Email: dangvietdong.ninhbinh.vn@gmail.com Trang 40
Facebook: https://www.facebook.com/dongpay - Kênh Youtube: Thầy Đặng Việt Đông
ST&BS: Th.S Đặng Việt Đông Trường THPT Nho Quan A Ôn thi TN THPT 2020 14 3 20 3 A. . B. 8 3 . C. 6 3 . D. . 3 3 Lời giải Chọn C A' C' B' N P M A C B 2 4 . 3
Thể tích khối lăng trụ ABC.A B C là V 4. 16 3 . 4
Gọi thể tích của khối đa diện lồi có các đỉnh là các điểm ,
A B, C, M , N , P là V . 1 Ta có: V V V V . 1 AMNCB BMNP BNPC 1 3 1 Dễ thấy V V và V V nên V V . A A BC 3 AMNCB 4 A ABC AMNCB 4 1 1 1 V V và V V nên V V . BA B C 3 BMNP 8 BA B C BMNP 24 1 1 1 V V V và V V nên V V . ABCB A B C C 3 BNPC 4 BA B C BNPC 12 3 Vậy V V V V V 6 3 . 1 AMNCB BMNP BNPC 8
Câu 38. (THPTQG 2019-MĐ102-Câu 49) Cho lăng trụ ABC.A ' B 'C ' có chiều cao bằng 8 và đáy là
tam giác đều cạnh bằng 4 . Gọi M , N và P lần lượt là tâm các mặt bên ABB ' A', ACC ' A' và
BCC ' B ' . Thể tích của khối đa diện lồi có các đỉnh là các điểm , A ,
B C, M , N, P bằng 28 3 40 3 A. 12 3 . B. 16 3 . C. . D. . 3 3 Lời giải. Chọn A
ĐT: 0978064165 - Email: dangvietdong.ninhbinh.vn@gmail.com Trang 41
Facebook: https://www.facebook.com/dongpay - Kênh Youtube: Thầy Đặng Việt Đông
ST&BS: Th.S Đặng Việt Đông Trường THPT Nho Quan A Ôn thi TN THPT 2020 A' C' B' N M P C A B . 3 1 1 Ta có: 2 V 8. .4 32 3; V V ; V V .
ABC.A' B'C ' 4 C '. ABC
ABC . A' B'C ' 3 . A BC ' B '
ABC . A' B 'C ' 3
Khối đa diện cần tìm V V V V . C.ABPN . P AMN . P ABM 3 1 Ta có V V V . C. ABPN C '. ABC
ABC.A' B 'C ' 4 4 1 1 Ta có V V V . PAMN ABC ' B '
ABC.A' B 'C ' 8 24 1 1 Ta có V V V . PABM ABC ' B '
ABC.A' B 'C ' 4 12 1 1 1 3
Vậy thể tích khối cần tìm V V V V V 12 3 .
ABC. A' B 'C '
ABC. A' B 'C '
ABC. A' B 'C ' 4 24 12 . ' ' ' 8 ABC A B C
Câu 39. Cho hình lập phương A B C D .AB C D
cạnh bằng 1. Gọi M là trung điểm cạnh B B . Mặt
phẳng MAD cắt cạnh BC tại K . Tính tỷ số thể tích của khối đa diện AB C D M K C D và khối lập phương. 7 7 1 17 A. . B. . C. . D. . 2 4 17 2 4 2 4 Lời giải Chọn D
Gọi K là trung điểm BC thì MK // B C . Mà B C // A D
MK // AD K MAD . 3 V 1 1 .
ABCD. AB C D A' B' C' D' M B A K D C
ĐT: 0978064165 - Email: dangvietdong.ninhbinh.vn@gmail.com Trang 42
Facebook: https://www.facebook.com/dongpay - Kênh Youtube: Thầy Đặng Việt Đông
ST&BS: Th.S Đặng Việt Đông Trường THPT Nho Quan A Ôn thi TN THPT 2020 1 1 .1
A A MB.AB 2 3 Ta có S . A M BA 2 2 4 1 1 3 1 Nên V .S .AD . .1 .
D. AABM 3 A MBA 3 4 4 V BM BK 1 1 1
Dễ thấy B.MKD . . . V BB BC 2 2 4 . B CB D Suy ra: 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 V V . .S .BB
. . .DC.BC.BB ' . . .1.1.1 . B.MKD B. 4 CB D 4 3 DBC 4 3 2 4 3 2 24 1 1 1 V V V V 17 4 24 Vậy AB C D .MKCD ABC . D A B C D . D AABM B.MKD . V V 1 24 ABCD.A B C D ABC . D A B C D
Câu 40. Cho hình lập phương ABC . D A B C D
có cạnh bằng 2a . Gọi M là trung điểm của BB và 1
P thuộc cạnh DD sao cho DP
DD . Mặt phẳng AMP cắt CC tại N . Tính thể tích khối 4
đa diện AMNPBCD . 3 9a 3 11a A. 3 2a . B. 3 3a . C. . D. . 4 3 Lời giải Chọn B ABB A // D C D C 1 Ta có ABB A
AMP AM với N CC ; PN // AM C N CC . 4 CDD C
AMP PN
Gọi E, G, F lần lượt là các điểm thuộc các cạnh BB ,
AA , DD sao cho B E 1 AG 1 D F 1 ; ; . B B 4 A A 4 D D 4 Gọi ,
h S,V lần lượt là chiều cao, diện tích mặt đáy và thể tích của hình lập phương đã cho. S S S
Khi đó, diện tích tứ giác AMEG là S . 4 4 2
ĐT: 0978064165 - Email: dangvietdong.ninhbinh.vn@gmail.com Trang 43
Facebook: https://www.facebook.com/dongpay - Kênh Youtube: Thầy Đặng Việt Đông
ST&BS: Th.S Đặng Việt Đông Trường THPT Nho Quan A Ôn thi TN THPT 2020 1 S V
Suy ra thể tích của khối chóp N.AMEG là V . h N . AMEG 3 2 6 S S 5S
Diện tích tứ giác APFG là S . 4 8 8 1 5S 5V
Suy ra thể tích của khối chóp N.APFG là V . h . N . APFG 3 8 24 3V
Thể tích của khối hộp ABCD.GENF là V . ABCD.GENF 4
Thể tích khối đa diện AMNPBCD là 3 3V V 5V 9V 9.8a 3 V V V V 3a . AMNPBCD ABCD.GENF N . AMNE N . APFG 4 6 24 24 24
Câu 41. Cho khối lăng trụ đứng ABC.A' B 'C ' có đáy ABC là tam giác vuông cân tại C, AB 2a và góc
tạo bởi hai mặt phẳng ABC ' và ABC bằng 60 . Gọi M , N lần lượt là trung điểm của
A'C ' và BC . Mặt phẳng AMN chia khối lăng trụ thành hai phần. Thể tích của phần nhỏ bằng 3 7 3a 3 3a 3 7 6a 3 6a A. . B. . C. . D. . 24 3 24 6 Lời giải Chọn A *Cách 1:
Gọi H là trung điểm của AB CH AB .
Tam giác AC ' B cân tại C ' C ' H AB .
Mà ABC ABC AB ABC ABC ' , ' CHC ' 60 .
ABC vuông cân tại C có AB 2a AC CB a 2;CH a . C
'CH vuông tại C CC ' CH.tan CHC ' a 3 AA' BB ' .
A' N '/ / AN
Gọi N ' là trung điểm của B 'C ' , M ' là trung điểm của C ' N ' MM '/ / AN
MM '/ / A ' N '
thiết diện của hình lăng trụ đứng ABC.A' B 'C ' cắt bởi mặt phẳng AMN là hình thang
AMM ' N hay mặt phẳng AMN chia khối lăng trụ thành hai phần, trong đó phần nhỏ là ACNMC ' M ' . 3 1 a 2 a 3 Ta có: V AA'.S a 3. .a 2. .
ACNA'C ' N ' A CN 2 2 2
ĐT: 0978064165 - Email: dangvietdong.ninhbinh.vn@gmail.com Trang 44
Facebook: https://www.facebook.com/dongpay - Kênh Youtube: Thầy Đặng Việt Đông
ST&BS: Th.S Đặng Việt Đông Trường THPT Nho Quan A Ôn thi TN THPT 2020 2 1 a 2 1 a 2 a 2 3a S S S .a 2. . . .
A' MM ' N ' A'C ' N ' MC ' M ' 2 2 2 2 4 8 2 3 1 1 3a a 3 V .AA'.S .a 3. . .
A A' MM ' N '
A' MM ' N ' 3 3 8 8 3 1 1 1 a 2 a 3 V .AC.S .a 2. .a 3. . .
A M ' N ' N M ' N ' 3 N 3 2 4 12 3 3 3 3 a 3 a 3 a 3 7a 3 Vậy V V V V . ACNMC ' M '
ACNA'C ' N ' .
A A' MM ' N ' .
A M ' N ' N 2 8 12 24 Cách 2: Kéo dài ' '
AM , CC , NM cắt nhau tại D . Khi đó V V V . ' ' D. ACN ACNMCM D.MCM ' ' ' ' DM DC DM MC CM 1 Ta có: ' '
DC 2DC 2CC 2a 3 . DA DC DN AC CN 2 3 1 1 1 a 2 a 3 V .DC.S .2 a 3. .a 2. . D. ACN 3 ACN 3 2 2 3 3 1 1 1 a 2 a 2 a 3 ' V .DC .S .a 3. . . ' ' ' D.MCM 3 MC M 3 2 4 2 24 . 3 3 3 a 3 a 3 7a 3 V . ' ACNMCM 3 24 24
Câu 42. Cho hình chóp . . Đáy
là hình bình hành, là trung điểm , thuộc cạnh sao cho = , thuộc cạnh sao cho = . Mặt phẳng ( ) cắt , , lần lượt tại
, , . Biết thể tích khối
bằng 1. Tính thể tích khối A. B. C. D. Lời giải Chọn A
ĐT: 0978064165 - Email: dangvietdong.ninhbinh.vn@gmail.com Trang 45
Facebook: https://www.facebook.com/dongpay - Kênh Youtube: Thầy Đặng Việt Đông
ST&BS: Th.S Đặng Việt Đông Trường THPT Nho Quan A Ôn thi TN THPT 2020 Dễ chứng minh được
= và là trung điểm đoạn .
Gọi là thể tích khối chóp . . Đặt = , b = , c = , d = Ta có = 2, = , = Vì + = + ⇒ = +) . = = = . ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ Vì = 1 nên = . +) = + . + . . +) = 1 − = 1 − = ( ,( )) ⋅ ( , )⋅ ( , )⋅ +) . = ⋅ = ⋅ ⋅ ( ,( )) ( , )⋅ ⋅( ) = ⋅ = ⋅ ⋅ + = ⋅ ⋅ + 1 = , (3). ( ,( )) + . = . = ⋅ = ⋅ = ⋅ = . ⋅ ⋅ ( ,( ))
Thế (2), (3), (4) vào (1) ta được = + + = Suy ra = ⋅ V = ⋅ =
Nhận xét: Có thể đặc biệt hóa hình chóp với đáy là hình vuông. Khi đó tính dễ hơn vì đáy là hình thang vuông.
Câu 43. Cho hình chóp SABC có diện tích đáy bằng 10 , chiều cao bằng 9 . Gọi M , N , P lần lượt là
trọng tâm của tam giác SAB, SBC , SCA . Thể tích của khối đa diện ABCMNP . 175 560 160 A. 60 B. . C. . D. . 3 9 9 Lời giải Chọn D
ĐT: 0978064165 - Email: dangvietdong.ninhbinh.vn@gmail.com Trang 46
Facebook: https://www.facebook.com/dongpay - Kênh Youtube: Thầy Đặng Việt Đông
ST&BS: Th.S Đặng Việt Đông Trường THPT Nho Quan A Ôn thi TN THPT 2020 3 2 8 Ta có V .V V SIJK 3 SABC 27 SABC 19 19 1 190 V V . 9.10 IJKABC 27 SABC 27 3 9 V V (V V V ) mà V V V ABC.MNP ABCIJK B.MNJ . A MIP C.NPK B.MNJ . A MIP C.NPK V V 3V ABC.MNP ABCIJK B.MNJ 1 Có V .S
.h ; h d B, IJK b BMNJ 3 MNJ b 4 4 40 S S .10 IJK 9 A BC 9 9 1 10 1 Mà S .S ; h h 3 M NJ 4 I JK 9 b 3 1 10 10 V . .3 BMNJ 3 9 9 190 10 160 Vậy V 3. ABCMNP 9 9 9
+ Phương án nhiễu A : HS nhầm với V Bh 9.10 90 SABC 2
+ Phương án nhiễu B : HS nhầm với S S ;V Bh I JK 3 A BC SABC
+ Phương án nhiễu C : HS nhầm với V V V ABC.MNP ABCIJK . B MNJ
Câu 44. Cho tứ diện đều ABCD có thể tích là V . Gọi M , N , P,Q, R lần lượt là trung điểm các cạnh
AB, AD, AC, DC, BD và G là điểm đối xứng của B qua PN . Tính thể tích khối đa diện
lồi GMNPQR theo V V V 2V 5V A. . B. . C. . D. . 2 6 5 8 Lời giải Chọn D
ĐT: 0978064165 - Email: dangvietdong.ninhbinh.vn@gmail.com Trang 47
Facebook: https://www.facebook.com/dongpay - Kênh Youtube: Thầy Đặng Việt Đông
ST&BS: Th.S Đặng Việt Đông Trường THPT Nho Quan A Ôn thi TN THPT 2020
Gọi I là trung điểm của PN thì I cũng là trung điểm của AQ .
Do ABCD là tứ diện đều nên BI NP .
G đối xứng với B qua NP I là trung điểm của BG . V V V V GMNPQR G.MNP G.NPQ N .MPQR Do I là trung điểm của AQ và BG nên ABQG là hình bình hành nên
AG//BQ//MI AG// PMN V
d G, MNP d ,
A MNP nên V V . G.MNP A.MNP 8
I là trung điểm của BG nên d G, PNQ d B, PNQ 1 1 V V
d B, ACD .S V . G.PNQ B.PNQ 3 PQN 4 1 1 V V
Gọi J là trung điểm BC V V . N .MPQR 2 JPMRQN 2 2 4 V V V 5V Vậy V V V V . MNPQRG G.MNP G.NPQ N .MPQR 8 4 4 8
Câu 45. Cho khối lăng trụ ABC.AB 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 ( ANC) . Mặt phẳng (P) chia khối
lăng trụ ABC.AB C
thành hai khối đa diện, gọi (H) là khối đa diện chứa đỉnh Thể tích của khối đa diện (H) bằng 3 1 2 1 A. . B. . C. . D. . 5 3 5 2 Lời giải
ĐT: 0978064165 - Email: dangvietdong.ninhbinh.vn@gmail.com Trang 48
Facebook: https://www.facebook.com/dongpay - Kênh Youtube: Thầy Đặng Việt Đông
ST&BS: Th.S Đặng Việt Đông Trường THPT Nho Quan A Ôn thi TN THPT 2020 Chọn D K A' G B' F N C' I A B M E C J
Gọi khối lăng trụ ABC.AB C
có thể tích bằng V
- Mặt phẳng (P) qua M và song song với mặt phẳng ( ANC) 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.AB C
thành hai khối đa diện, gọi (T) là khối đa diện
không chứa đỉnh 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 C EM A ' 3 3 3 GK 16 48 24 2
Câu 46. Cho lăng trụ ABC.A B C
có chiều cao bằng 8 và đáy là tam giác đều cạnh bằng 2 3 . Gọi
M , N , P lần lượt là tâm của các mặt bên ABB A , BCC B và ACC A
. Thể tích của khối đa diện
lồi có các đỉnh là các điểm ,
A B, C, M , N , P bằng: A. 6 3 . B. 18 3 . C. 9 3 . D. 3 3 . Lời giải.
ĐT: 0978064165 - Email: dangvietdong.ninhbinh.vn@gmail.com Trang 49
Facebook: https://www.facebook.com/dongpay - Kênh Youtube: Thầy Đặng Việt Đông
ST&BS: Th.S Đặng Việt Đông Trường THPT Nho Quan A Ôn thi TN THPT 2020 A C B P A1 C1 M N B1 A' C' B' Chọn C
Mặt phẳng MNP cắt các cạnh AA , BB ,CC lần lượt tại các điểm A , B ,C . 1 1 1
Dễ thấy, MNP // ABC và MNP chia khối lăng trụ thành hai phần có thể tích bằng nhau.
Gọi V là thể tích khối đa diện cần tìm. Khi đó: 1 V V V V V . 1 1 1 2 ABC A B C AA MP CC PN BB MN 1 Mặt khác: V d , A MNP .S AA MP A MP 1 1 3 1 1 d 1 1 . , A A B C . S V A B C ABC. 3 2 4 24 AB C 1 Tương tự: V V V CC PN BB MN
ABC. AB C 1 1 24 2 32 3 1 3 3 3 Do đó: V V V V . .8 9 3
ABC. AB C
ABC. AB C ABC. 2 24 8 A B C 8 4
Câu 47. Cho hình lập phương A B C D . A ' B 'C ' D ' , I là trung điểm của B B . Mặt phẳng D IC chia
khối lập phương thành 2 phần. Tỉ số thể tích của phần bé và phần lớn là 5 9 7 10 A. . B. . C. . D. . 19 15 17 17 Lời giải Chọn C
ĐT: 0978064165 - Email: dangvietdong.ninhbinh.vn@gmail.com Trang 50
Facebook: https://www.facebook.com/dongpay - Kênh Youtube: Thầy Đặng Việt Đông
ST&BS: Th.S Đặng Việt Đông Trường THPT Nho Quan A Ôn thi TN THPT 2020
Trong BAAB kẻ IN // AB, N AB N A N B
Vì AB // DC mặt phẳng IDC cắt AB tại N. Do đó mặt phẳng DIC chia hình lập
phương thành 2 khối đa diện: khối C I
N DCB có thể tích là V và phần còn lại có thể tích là V . 1 2
Giả sử cạnh của hình lập phương A B C D .AB C D bằng a . 1 1 Ta có: V V V CC .S C B .S . C D AB I N C . ADN C . ANIB 3 ADN 3 ANIB 2 1 a a 2 1 a a a Mà S . a S . . ADN và 2 2 4 IBN 2 2 2 8 2 2 3 1 a 3a 5a 2 S a V ANIB 2 8 8 C DAB IN 24 3 3 1 5a 7a 3 V a 1 2 24 24 3 3 7a 17a V 7
Phần còn lại có thể tích là 3 1 V a . 2 24 24 V 17 2 Các cách giải khác:
Cách 1: Giả sử hình lập phương có cạnh bằng a ta có 3 V a .
ABCD . AB C D 1 1 1 1 1 2 S 2 2 a , S . . a a DCC 2 BIN 2 2 2 8 3 1 2 2 2 1 a a a 7a V BC S S .S S a BIN .CC D CC D CC D 3 BIN BIN 3 8 4 2 24 3 3 7a 17a 3
Thể tích phần còn lại là a 7 . Tỉ số cần tính là . 24 24 17 Cách 2:
ĐT: 0978064165 - Email: dangvietdong.ninhbinh.vn@gmail.com Trang 51
Facebook: https://www.facebook.com/dongpay - Kênh Youtube: Thầy Đặng Việt Đông
ST&BS: Th.S Đặng Việt Đông Trường THPT Nho Quan A Ôn thi TN THPT 2020
Gọi E là giao điểm của CB và D N , ta có 1 1 1 1 V 2. V 2. . V V . E .DCC ABB. 3 DCC ABCD. 3 2 A B C D 3 1 1 1 1 7 V
. V .Suy ra V V V V . E.BNI 3 8 BNI .CDC 3 24 24 7 17
Thể tích phần còn lại là V V 7
V .Tỉ số cần tính là . 24 24 17
Câu 48. Cho hình hộp ABC . D A B C D
có chiều cao bằng 8 và diện tích đáy bằng 9 . Gọi M , N , P
và Q lần lượt là tâm của các mặt bên ABB A , BCC B , CDD C
và DAAD . Thể tích của khối
đa diện lồi có các đỉnh là các điểm ,
A B, C, D, M , N , P và Q bằng A. 27 . B. 30 . C. 18 . D. 36 . Lời giải Chọn B
Ký hiệu V và V lần lượt là thể tích của khối hộp ABC . D A B C D
và khối đa diện lồi có các đỉnh là các điểm ,
A B, C, D, M , N , P và Q ta có:
V V V V V V V V A . AB D C.CB D B.BMN D.DPQ P.QMB D P.MNB Vì V 8.9 72
ĐT: 0978064165 - Email: dangvietdong.ninhbinh.vn@gmail.com Trang 52
Facebook: https://www.facebook.com/dongpay - Kênh Youtube: Thầy Đặng Việt Đông
ST&BS: Th.S Đặng Việt Đông Trường THPT Nho Quan A Ôn thi TN THPT 2020 V V V ; A . AB D C . CB D 6 1 1 V V V . .V B . BMN D . DPQ D . 2 2 DAC 24 3 V V 1 1 1 1 V V V V . và V . V . . P.QMB D A . QMB D 4 6 8 P.MNB D . 2 4 ACB 2 4 3 24 1 1 1 1 1 1 Nên V 1 .72 30 . 6 6 24 24 8 24 Cách khác:
Gọi H , K , L, F lần lượt là trung điểm của các cạnh bên AA ,
BB , CC và DD ta có 1 1 1 1 1 1 V V 4V V 4. . V 36 4. . .72 30 ABCDQMNP ABCD. A B C D A.HQM ABCD. A B C D ABCD. 2 2 8 6 A B C D 8 6
ĐT: 0978064165 - Email: dangvietdong.ninhbinh.vn@gmail.com Trang 53
Facebook: https://www.facebook.com/dongpay - Kênh Youtube: Thầy Đặng Việt Đông