Trang chủ Toán Học Lớp 12 Cho tứ diện ABCD có thể tích là V. Gọi...

Cho tứ diện 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 trọng tâm tam giác ABC. Tính V khối đa diện lồi

Câu hỏi :

Cho tứ diện 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 trọng tâm tam giác ABC. Tính V khối đa diện lồi MNPQRG theo V A.V/3 B.V/2 C.V/6 D.2V/5 Mọi người trình bày đầy đủ nhé nếu có thể thì vẽ hộ mình cái hình luôn ạ

Lời giải 1 :

Đáp án:

 A. $\dfrac V 3$

Giải thích các bước giải:

$V_{MNPQRG}=V_{G.MPQR}+V_{N.MPQR}$ ($V_{G.MPQR};V_{CMPQR}$ chung đáy MPQR, chiều cao hạ từ G và C có tỉ lệ bằng $\dfrac{GM}{CM}=\dfrac13$)
$=\dfrac13V_{C.MPQR}+V_{N.MPQR}$ (tứ giác PCQN là hình bình hành, nên C và N đối xứng nhau qua trung điểm PQ, nên hình chiếu hạ từ C và N lên MPQN là bằng nhau)
$=\dfrac43V_{N.MPQR}$ (tứ giác MPQN là hình bình hành nên $S_{MPR}=S_{QRP}$)
$=\dfrac43.2.V_{N.MPR}$
$=\dfrac83.V_{P.MNR}$
$=\dfrac83.\dfrac12.V_{C.MNR}$
$=\dfrac43.\dfrac14.V_{C.ABD}=\dfrac V3$

image
image

Thảo luận

-- E cảm ơn ạ
-- Giúp em hình không gian với ạ :(https://hoidap247.com/cau-hoi/1115649

Lời giải 2 :

Ta có thể tích của khối đa diện $MNPQRG$ là

$V_{MNPQRG} = V_{ABCD} - V_{AMNP} - V_{DNRQ} - V_{G.BCQR} - V_{G.BRM} - V_{G.CPQ}$

Áp dụng công thức tỉ lệ thể tích ta có

$V_{AMNP} = V_{ABCD} . \dfrac{AM}{AB} . \dfrac{AP}{AC} . \dfrac{AN}{AD} = V . \dfrac{1}{2^3} = \dfrac{V}{8}$

$V_{DNRQ} = V_{ABCD} . \dfrac{DN}{DA} . \dfrac{DQ}{DC} . \dfrac{DR}{DB} = V . \dfrac{1}{2^3} = \dfrac{V}{8}$

Gọi $AG \cap BC = S$.
Khi đó ta có $\dfrac{GS}{AS} = \dfrac{1}{3}$ suy ra

$d(G, BCD) = \dfrac{GS}{AS} . d(A, (BCD)) = \dfrac{1}{3} d(A, (BCD))$

Mặt khác, lại có tam giác $DRQ$ đồng dạng với tam giác $DBC$ với tỉ số $\dfrac{1}{2}$ suy ra 

$S_{DRQ} = \dfrac{1}{4} S_{BCD}$

Vậy $S_{BCQR} = \dfrac{3}{4} S_{BCD}$

Ta có

$V_{G.BCQR} = \dfrac{1}{3} . S_{BCQR} . d(G, BCQR)$

$= \dfrac{1}{3} . \dfrac{3}{4} S_{BCD} . \dfrac{1}{3} d(A, (BCD))$

$= \dfrac{3}{4} . \dfrac{1}{3} . V = \dfrac{V}{4}$

Ta có tam giác $BRM$ đồng dạng với tam giác $BDA$ với tỉ số $\dfrac{1}{2}$, suy ra

$S_{BRM} = \dfrac{1}{4} S_{BDA}$

Mặt khác, lại có

$\dfrac{d(G, (BRM))}{d(C, (BDA))} = \dfrac{GM}{CM} = \dfrac{1}{3}$

$<-> d(G, (BRM)) = \dfrac{1}{3} d(C, (BDA))$

Ta có

$V_{G.BRM} = \dfrac{1}{3} . d(G, (BRM)) . S_{BRM}$

$= \dfrac{1}{3} . \dfrac{1}{3} d(C, (BDA)) . \dfrac{1}{4} S_{BDA}$

$= \dfrac{1}{3} . \dfrac{1}{4} V_{ABCD}$

$= \dfrac{V}{12}$

Tính toán tương tự ta cũng có

$V_{G.CPQ} = \dfrac{V}{12}$

Vậy suy ra

$V_{MNPQRG} = V - \dfrac{V}{8} - \dfrac{V}{8} - \dfrac{V}{4} - \dfrac{V}{12} - \dfrac{V}{12}= \dfrac{V}{3}$

Đáp án $A$.

image

Bạn có biết?

Toán học là môn khoa học nghiên cứu về các số, cấu trúc, không gian và các phép biến đổi. Nói một cách khác, người ta cho rằng đó là môn học về "hình và số". Theo quan điểm chính thống neonics, nó là môn học nghiên cứu về các cấu trúc trừu tượng định nghĩa từ các tiên đề, bằng cách sử dụng luận lý học (lôgic) và ký hiệu toán học. Các quan điểm khác của nó được miêu tả trong triết học toán. Do khả năng ứng dụng rộng rãi trong nhiều khoa học, toán học được mệnh danh là "ngôn ngữ của vũ trụ".

Nguồn : Wikipedia - Bách khoa toàn thư

Tâm sự 12

Lớp 12 - Năm cuối ở cấp tiểu học, năm học quan trọng nhất trong đời học sinh trải qua bao năm học tập, bao nhiêu kì vọng của người thân xung quanh ta. Những nỗi lo về thi đại học và định hướng tương lai thật là nặng. Hãy tin vào bản thân là mình sẽ làm được rồi tương lai mới chờ đợi các em!

Nguồn : ADMIN :))

Liên hệ hợp tác hoặc quảng cáo: gmail

Điều khoản dịch vụ

Copyright © 2021 HOCTAPSGK