Cho hình chóp tứ giác đều SABCD có AB=a, SA=a căn2. gọi M,N,P là trung điểm của SA, SB, CD. Chứng minh răng đường thẳng MN vuông góc với đường thẳng SP. tính theo a thể tích khối tứ diện AMNP

Đáp án:

Giải thích các bước giải: a) Ta có: $MN//AB$. Dễ thấy: $\begin{array}{l}AB \bot PO,AB \bot SO\\ \Rightarrow AB \bot \left( {SPO} \right) \Rightarrow AB \bot SP\\ \Rightarrow MN \bot SP\end{array}$ b) Do $M$ là trung điểm $SA$ nên $d\left( {A,\left( {MNP} \right)} \right) = d\left( {S,\left( {MNP} \right)} \right) \Rightarrow {V_{A.MNP}} = {V_{S.MNP}}$ Lại có: $\frac{{{V_{S.MNP}}}}{{{V_{S.ABP}}}} = \frac{{SM}}{{SA}}.\frac{{SN}}{{SB}}.\frac{{SP}}{{SP}} = \frac{1}{4} \Rightarrow {V_{S.MNP}} = \frac{1}{4}{V_{S.ABP}}$ Mà $\frac{{{V_{S.ABP}}}}{{{V_{S.ABCD}}}} = \frac{{{S_{ABP}}}}{{{S_{ABCD}}}} = \frac{1}{2} \Rightarrow {V_{S.ABP}} = \frac{1}{2}{V_{S.ABD}}$ Do đó ${V_{A.MNP}} = {V_{S.MNP}} = \frac{1}{4}.\frac{1}{2}{V_{S.ABCD}} = \frac{1}{8}{V_{S.ABCD}}$. Có ${S_{ABCD}} = {a^2},SO = \sqrt {S{A^2} - A{O^2}} = \sqrt {2{a^2} - \frac{{{a^2}}}{2}} = \frac{{a\sqrt 6 }}{2}$ $\Rightarrow {V_{S.ABCD}} = \frac{1}{3}SO.{S_{ABCD}} = \frac{1}{3}.\frac{{a\sqrt 6 }}{2}.{a^2} = \frac{{{a^3}\sqrt 6 }}{6}$ $\Rightarrow {V_{A.MNP}} = \frac{1}{8}{V_{S.ABCD}} = \frac{1}{8}.\frac{{{a^3}\sqrt 6 }}{6} = \frac{{{a^3}\sqrt 6 }}{{48}}$