50 DNG TON PHT TRIN MINH HÅA LN 1
49. TNH TH TCH KHÈI CHÂP BIT GÂC GIÚA HAI MTPHPHNGT TRIN MINH HÅA LN 1
DẠNG49. TÍNHTHỂTÍCHKHỐICHÓPBIẾTGÓCGIỮA
HAIMẶTPHẲNG
1 BÀITẬPMẪU
Ô
V½ dö 1. Cho khèi châp S:ABC câ ¡y ABC l tam gi¡c vuæng c¥n t¤i A, AB = a, SBA =
Ô
SCA = 90 , gâc giúa hai m°t ph¯ng (SAB) v (SAC) b¬ng 60 . Thº t½ch cõa khèi ¢ cho
b¬ng
3 3 3
a a a
3
A a . B . C . D .
3 2 6
Líi gi£i.
CCH 1: X¡c ành gâc giúa hai m°t ph¯ng.
Ph¥n t½ch h÷îng d¨n gi£i.
1. D¤ng to¡n: T½nh thº t½ch khèi châp, bi¸t gâc giúa hai m°t ph¯ng.
Ph÷ìng ph¡p:
T¼m ÷íng cao cõa h¼nh v khai th¡c ÷ñc gi£ thi¸t gâc cõa · b i.
2. H÷îng gi£i:
B1: T¼m ÷íng cao cõa h¼nh: håc sinh ph£i t¼m ÷íng cao b¬ng c¡ch suy ra tø c¡c quan h» vuæng
gâc giúa ÷íng vîi ÷íng º chùng m¼nh ÷ñc ÷íng vuæng gâc vîi m°t, hay phöc düng h¼nh ©n
º x¡c ành ÷íng cao.
B2:º khai th¡c ÷ñc gi£ thi¸t gâc ta th÷íng l m:
+ X¡c ành ÷ñc gâc. Trong qu¡ tr¼nh x¡c ành gâc ph£i tr¡nh b¨y khi ÷a v· gâc giúa hai ÷íng
th¯ng ct nhau nâ l gâc khæng tò.
+ C¦n chån ©n (L chi·u cao hay c¤nh ¡y n¸u gi£ thi¸t ch÷a câ) sau â sû döng gi£ thi¸t gâc º
t¼m ©n.
Câ thº sû döng nhi·u ph÷ìng ph¡p kh¡c ngo i hai c¡ch truy·n thèng º t½nh gâc giúa hai m°t
b¶n.
Ph÷ìng ph¡p kho£ng c¡ch: gi£ sû l gâc giúa hai m°t b¶n v
d(M; ())
sin = ð ¥y d = () ();M2 ().
d(M;d)
Ph÷ìng ph¡p di»n t½ch hai m°t b¶n: gi£ sû l gâc giúa hai m°t b¶n (ABC) v (ABD)
2S S 3V AB
4ABC 4ABD ABCD
V = sin) sin = .
ABCD
3AB 2S S
4ABC 4ABD
0
S
Cæng thùc a gi¡c chi¸u: cos = .
S
Tø â, ta câ thº gi£i b i to¡n cö thº nh÷ sau:
h Geogebra Pro Trang 714
49. TNH TH TCH KHÈI CHÂP BIT GÂC GIÚA HAI MTPHPHNGT TRIN MINH HÅA LN 1
Haitamgi¡cvuængSAB v SAC b¬ngnhauchungc¤nhhuy·n
S
SA.
K´ BI vuæng gâc vîi SA suy ra CI công vuæng gâc vîi SA v
IB =IC.
SA?IC;SA?IB)SA? (IBC) t¤i I.
1 1
I
V =V +V = S AI + S SI
S:ABC A:IBC S:IBC 4IBC 4IBC
3 3
60
1 1
= S (AI +SI) = S SA.
4IBC 4IBC
3 3
=
A C
Ô
((SAB); (SAC)) = (IB;IC)) (IB;IC) = 60 ) BIC = 60
=
p
Ô
a
ho°c BIC = 120 .
a 2
p
Ta câ IC = IB < AB = a m BC = a 2 n¶n tam gi¡c IBC
B
Ô
khæng thº ·u suy ra BIC = 120 .
Trong tam gi¡c IBC °t IB =IC =x(x> 0) câ:
p
2 2 2 2 2
IB +IC BC 1 2x (a 2)
cos 120 = ) =
2
2IBIC 2 2x
p p
a 6 a 6
)x = )IB =IC = .
3 3
Ê
p p
2
p
a 6 a 3
2 2 2
Trong tam gi¡c ABI vuæng t¤i I câ: AI = AB IB = a = .
3 3
2 2
p
AB a
2
Trong tam gi¡c SAB vuæng t¤i B ÷íng cao BI câ: AB =IASA)SA = = p =a 3.
IA
a 3
3
p
2
3
p
1 1 1 1 a 6 a
Ô
Vªy V == S SA = IBICSA sinBIC = a 3 sin 120 = .
S:ABC 4IBC
3 3 2 6 3 6
CCH 2: X¡c ành ÷íng cao cõa h¼nh châp.
Ph¥n t½ch h÷îng d¨n gi£i.
1. D¤ng to¡n: ¥y l d¤ng to¡n t½nh thº t½ch khèi châp câ lçng gh²p gâc giúa hai m°t ph¯ng.
Ph÷ìng ph¡p.
1
Sû döng cæng thùc t½nh thº t½ch khèi châp V = Sh.
3
2. H÷îng gi£i:
B1: Gåi H l ch¥n ÷íng cao k´ tø S. Khi â tù gi¡c ABHC l h¼nh vuæng.
B2: X¡c ành gâc giúa hai m°t ph¯ng (SAB) v (SAC) rçi tø â t½nh ë d i ÷íng cao SH.
B3: p döng cæng thùc t½nh thº t½ch khèi châp.
Tø â, ta câ thº gi£i b i to¡n cö thº nh÷ sau:
Chån ph÷ìng ¡n D
Líi gi£i.
h Geogebra Pro Trang 715
Nhâm: PHT TRIN MINH HÅA
50 DNG TON PHT TRIN MINH HÅA LN 1
49. TNH TH TCH KHÈI CHÂP BIT GÂC GIÚA HAI MTPHPHNGT TRIN MINH HÅA LN 1
Gåi H l h¼nh chi¸u cõa S tr¶n ph¯ng (ABC) ) SH ?
S
(ABC).
¨
SH?AB
Ta câ ) AB? (SDH)) AB? BH. Chùng
SB?AB
minh t÷ìng tü AC?HC.
L¤i câ AB =AC)ABHC l h¼nh vuæng.
GåiK l h¼nh chi¸u vuæng gâc cõa B l¶nSA. Khi âCK?
K
H
SA (4SBA =4SCA).
C
60
Suy ra gâc giúa hai m°t ph¯ng (SAB) v (SAC) b¬ng gâc
a
giúa hai ÷íng BK v CK.
2 2 2 2 =
SC CA a x
a
2 2
B A
°tSB =x, khi â: BK =CK = = =
2 2 2 2
SC +CA a +x
2 2
a x
.
2 2
a +x
2 2 2
BK +CK BC 1
Õ
v cosBKC = cos 60 , =
2BKCK 2
2 2 2
2BK BC =BK
2 2 2
, 2BK BC =BK ,
2 2 2
2BK BC = BK
2
2 2
a x
2
2 2 2 2
= 2a
BK =BC 2 2 x = a (l)
6
a +x
, , , p
4
2 2
2 2
a x
3BK =BC x =a 2:
2
3 = 2a
2 2
a +x
p
Vîi x =a 2)SH =a.
3
1 1 1 a
V = S SH = ABACHS = .
S:ABC 4ABC
3 3 2 6
2 BÀITẬPTƯƠNGTỰVÀPHÁTTRIỂN
p
C¥u 1. Cho h¼nh châpS:ABC câ ¡yABC l tam gi¡c c¥n t¤i A, vîiAB > 5,BC = 2. C¡c c¤nh
p
9 2
b¶n ·u b¬ng v còng t¤o vîi m°t ¡y gâc 60 . Thº t½ch V cõa khèi châp S:ABC b¬ng
4
p p p p
3 3 3 3 3 3
A V = . B V = . C V = . D V = .
3 4 2 4
Líi gi£i.
h Geogebra Pro Trang 716
=
=
49. TNH TH TCH KHÈI CHÂP BIT GÂC GIÚA HAI MTPHPHNGT TRIN MINH HÅA LN 1
K´ SH? (ABC);H2 (ABC).
S
8
2 2 2
HA =SA SH
>
<
2 2 2
Ta câ
HB =SB SH
>
:
p
2 2 2
9 2
HC =SC SC :
4
M SA =SB =SC)HA =HB =HC. Suy raH l t¥m ÷íng
trán ngo¤i ti¸p tam gi¡c ABC.
p
60
°t AB =AC =x> 5 A B
2 2
ABBCCA 2x x I
)S = = = (1).
H
ABC
2
4HA 4HA 2HA
Ú
Ô Ô
Tø SH? (ABC))SA; (ABC)) =SAH)SAH = 60
p p p p p
8 C
SH 3 3 3 9 2 9 6
>
<
sin 60 = = )SH = SA = =
SA 2 2 2 4 8
) p p
>
HA 1 1 1 9 2 9 2
:
cos 60 = = )HA = SA = = :
SA 2 2 2 4 8
BC
Gåi I =AHBC m AB =AC)IB =IC = = 1
2
p p
2 2 2
)AI = AB BI = x 1
p p
1 1
2 2
)S = BCAI = 2 x 1 = x 1.
ABC
2 2
p
2 2
p
x 2x 2
4
2
Thay v o (1) ta ֖c x 1 = = ) 8x =
9 9