Cho khối lăng trụ tam giác ABC.A'B'C', đáy là tam giác ABC đều cạnh a. Gọi M
Câu hỏi:
Cho khối lăng trụ tam giác ABC.A'B'C', đáy là tam giác ABC đều cạnh a. Gọi M là trung điểm AC. Biết tam giác A'MB cân tại A' và nằm trong mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng (ABC). Góc giữa A'B với mặt phẳng (ABC) là 30°. Thể tích khối lăng trụ đã cho là:
Trả lời:
Gọi H là trung điểm BM, tam giác A'BM cân tại A' nên A'H ^ BM
Ta có:
\(\left\{ \begin{array}{l}\left( {A'BM} \right) \bot \left( {ABC} \right)\\\left( {A'BM} \right) \cap \left( {ABC} \right) = BM\\A'H \bot BM\end{array} \right. \Rightarrow A'H \bot \left( {ABC} \right)\)
Tam giác ABC đều cạnh a nên ta có:
\(\left\{ \begin{array}{l}BM = \frac{{a\sqrt 3 }}{2} \Rightarrow BH = \frac{{a\sqrt 3 }}{4}\\{S_{\Delta ABC}} = \frac{{{a^2}\sqrt 3 }}{4}\end{array} \right.\)
A'B có hình chiếu vuông góc trên (ABC) là HB
Góc tạo bởi A'B với mặt phẳng (ABC) là góc A'BH (vì góc A'BH là góc nhọn)
Xét tam giác A'BH vuông tại H, ta có: \(\widehat {A'BH} = 30^\circ \)
\(\tan \widehat {A'BH} = \frac{{A'H}}{{BH}}\)
\( \Rightarrow \tan 30^\circ = \frac{{A'H}}{{\frac{{a\sqrt 3 }}{4}}}\)
\( \Rightarrow A'H = \frac{{a\sqrt 3 }}{4}\,.\,\tan 30^\circ = \frac{a}{4}\)
Vậy \({V_{ABC.A'B'C'}} = A'H\,.\,{S_{\Delta ABC}} = \frac{a}{4}\,.\,\frac{{{a^2}\sqrt 3 }}{4} = \frac{{{a^3}\sqrt 3 }}{{16}}\).
