Bài 3: Khái niệm về thể tích của khối đa diện

gọi (α) là mặt phẳng qua C vuông góc với BD
tam giác ABC vuông cân ở A và AB= a => BC = a√2
tam giác ACD vuông cân ở C và AC = a => AD = a√2
BD^2 = CD^2 + BC^2 = a^2 + 2a^2 = 3a^2 => BD = a√3
BD L (α) => BD L CF
DC L (ABC) => DC L BC
ta có:
CD^2 = DF.BD => DF = CD^2/BD = a^2/(a√3) = a/√3
BD L (α) => BD L EF
DC L (ABC) và AB L AC => AB L AD ( định lý 3 đường vuông góc)
=> ΔDEF ~ Δ DBA => DF/DA = DE/BD
=> DE = DF.BD/DA = (a/√3)(a√3)/(a√2) = a/√2
V = V(DABC) = S(ABC).CD/3 = (a^2/2).a/3 = a^3/6
V1 = V(CDEF) = V(DCEF)
ta có:
V1/V = (DC/DC).(DE/DA).(DF/DB) = 1.[(a/√2)/(a√2)].[(a/√3)/(a√3)] = 1/6
=> V1 = V/6 = (a^3/36)

Gọi h là độ dài đường vuông góc chung của d và d’, α là góc giữa hai đường thẳng d và d’. Qua B, A, C dựng hình bình hành BACF. Qua A,C, D dựng hình bình hành ACDE.

Khi đó CFD.ABE là một hình lăng trụ tam giác. Ta có:

V_DABC=V_DFCB=V_BCDF

= V_CFD.ABE

= hS_FCD= h. ab. sinα

=h. ab. sinα (là một số không đổi).

Xem thêm tại: http://loigiaihay.com/cau-6-trang-26-sgk-hinh-hoc-12-c47a2782.html#ixzz4cxsiVwHA

Gọi h và h’ lần lượt là chiều cao hạ từ A, A’ đến mặt phẳng (SBC).

Gọi S₁ và S₂ theo thứ tự là diện tích các tam giác SBC và SB’C’.

Khi đó ta có và

Suy ra

Đó là điều phải chứng minh.

Chia khối tám mặt đều cạnh a thành hai khối chóp tứ giác đều cạnh a.

Gọi h là chiều cao của khối chóp thì dễ thấy

nên

Từ đó thể tích khối tám mặt đều cạnh a là:

.

(Hình 17)

Cho tứ diện đều ABCD. Hạ đường cao AH của tứ diện thì do các đường xiên AB, AC, AD bằng nhau nên các hình chiếu của chúng: HB, HC, HD bằng nhau. Do BCD là tam giác đều nên H là trọng tâm của tam giác BCD.

Do đó BH =

Từ đó suy ra AH2 = a2 – BH2 =

Nên AH =

Thể tích tứ diện đó V=

Gọi S là diện tích đáy ABCD và h là chiều cao của khối hộp. Chia khối hộp thành khối tứ diện ACB’D’ và bốn khối chóp A.A’B’D’, C.C’B’D’, B’.BAC và D’. DAC. Ta thấy bốn khối chóp sau đều có diện tích đáy bằng và chiều cao bằng h, nên tổng các thể tích của chúng bằng

.

Từ đó suy ra thể tích của khối tứ diện

ACB’D’=. Do đó tỉ số của thể tích khối hộp đó và thể tích của khối tứ diện ACB’D’ bằng 3.