Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình thang cân với đáy AB=2a,AD=BC=CD=a mặt bên SAB là tam giác cân đỉnh S và nằm trong mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng (ABCD). Biết khoảng cách từ A tới mặt phẳng (SBC) bằng \(\frac{2a\sqrt{15}}{5}\), tính theo a thể tích V của khối chóp
A. \(V = \frac{{3{a^3}\sqrt 3 }}{4}\)
B. \(V = \frac{{3{a^3}}}{4}\)
C. \(V = \frac{{3{a^3}\sqrt 5 }}{4}\)
D. \(V = \frac{{3{a^3}\sqrt 2 }}{8}\)
Lời giải của giáo viên

Gọi O, I là trung điểm của AB, BC; H là hình chiếu vuông góc của O lên SI.
Tam giác SAB cân tại S \(\Rightarrow SO\bot AB\)
Ta có \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}} {\left( {SAB} \right) \bot \left( {ABCD} \right)\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,}\\ {\left( {SAB} \right) \cap \left( {ABCD} \right) = AB}\\ {SO \subset \left( {SAB} \right)\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,}\\ {SO \bot AB\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,} \end{array}} \right. \Rightarrow SO \bot \left( {ABCD} \right)\)
ABCD là hình thang cân với đáy \(AB=2a,AD=BC=CD=a\Rightarrow \Delta OAD,\Delta OCD,\Delta OBC\) đều là các tam giác đều, cạnh a \(\Rightarrow {{S}_{ABCD}}=3.{{S}_{OBC}}=3.\frac{{{a}^{2}}\sqrt{3}}{4}=\frac{3{{a}^{2}}\sqrt{3}}{4}\)
Do O là trung điểm của AB nên \(d\left( A;\left( SBC \right) \right)=2.d\left( O;\left( SBC \right) \right)\) (1)
\(\Delta OBC\) đều, I là trung điểm của BC \(\Rightarrow \left\{ \begin{matrix} OI\bot BC \\ OI=\frac{a\sqrt{3}}{2} \\ \end{matrix} \right.\)
Mà \(BC\bot SO\) (do \(SO\bot \left( ABCD \right)\))
\(\Rightarrow BC\bot \left( SOI \right)=>BC\bot OH\)
Lại có: \(SI\bot OH=>OH\bot \left( SBC \right)=>d\left( O;\left( SBC \right) \right)=OH\) (2)
Từ (1), (2) suy ra: \(d\left( A;\left( SBC \right) \right)=2.OH=\frac{2a\sqrt{15}}{5}=>OH=\frac{a\sqrt{15}}{5}\)
\(\Delta SOI\) vuông tại O, \(OH\bot SI=>\frac{1}{S{{O}^{2}}}+\frac{1}{O{{I}^{2}}}=\frac{1}{O{{H}^{2}}}\Leftrightarrow \frac{1}{S{{O}^{2}}}+\frac{1}{\frac{3}{4}{{a}^{2}}}=\frac{1}{\frac{3}{5}{{a}^{2}}}\Leftrightarrow SO=a\sqrt{3}\)
Thể tích khối chóp S.ABCD là: \(V=\frac{1}{3}SO.{{S}_{ABCD}}=\frac{1}{3}.a\sqrt{3}.\frac{3{{a}^{2}}\sqrt{3}}{4}=\frac{3{{a}^{2}}}{4}\)
CÂU HỎI CÙNG CHỦ ĐỀ
Hàm số \(y=\frac{{{x}^{3}}}{3}-3{{x}^{2}}+5x-2\) nghịch biến trên khoảng nào dưới đây?
Cho hình chóp S.ABCD có đáy hình chữ nhật, SA vuông góc với mặt phẳng (ABCD). Tâm mặt cầu ngoại tiếp hình tròn S.ABCD là điểm I với
Cho hình chóp S.ABC có SA =2a, SB = 3a, SC = 4a và ASB = BSC = 600, ASC = 900. Tính thể tích V của khối chóp S.ABC.
Cho hàm số \(y=a{{x}^{4}}+b{{x}^{2}}+c\left( a\ne 0 \right)\) có bảng biến thiên dưới đây:
Tính P = a -2b +3c
Có tất cả bao nhiêu giá trị nguyên của tham số m để phương trình \({{\log }_{\sqrt{2}}}\left( x-1 \right)={{\log }_{2}}\left( mx-8 \right)\) có hai nghiệm phân biệt?
Cho hàm số \(f\left( x \right)=\frac{x-{{m}^{2}}}{x+8}\) với m là tham số thực. Giả sử \({{m}_{0}}\) là giá trị dương của tham số m để hàm số có giá trị nhỏ nhất trên đoạn [0;3] bằng -3. Giá trị \({{m}_{0}}\) thuộc khoảng nào trong các khoảng cho dưới đây?
Cho số dương a và \(m,n\in \mathbb{R}\). Mệnh đề nào sau đây đúng?
Tìm tập xác định của hàm số \(y = \frac{1}{{1 - \ln x}}\)
Hàm số nào sau đây nghịch biến trên mỗi khoảng xác định của nó?
Giả sử \(m=-\frac{a}{b},a,b\in {{\mathbb{Z}}^{+}},\left( a,b \right)=1\) là giá trị thực của tham số m để đường thẳng d:y=-3x+m cắt đồ thị hàm số \(y=\frac{2x+1}{x-1}\left( C \right)\) tại hai điểm phân biệt A,B sao cho trọng tâm tam giác OAB thuộc đường thẳng \(\Delta :x-2y-2=0\) với O là gốc tọa độ. Tính a+2b.
Mặt cầu có bán kính a thì có diện tích xung quang bằng
Cho hình nón có chiều cao bằng 8cm, bán kính đáy bằng 6cm. Diện tích toàn phần của hình nón đã cho bằng
Có tất cả bao nhiêu giá trị nguyên của tham số m thuộc đoạn [-2018;2019] để hàm số \(y=m{{x}^{4}}+\left( m+1 \right){{x}^{2}}+1\) có đúng một điểm cực đại?
Cho hàm số y = f (x) có bảng biến thiên như sau:
Mệnh đề nào sau đây đúng?