Cho hình chóp \(S.ABC\) có đáy \(ABC\) là tam giác vuông cân, \(AB = AC = a\), \(SC \bot \left( {ABC} \right)\) và \(SC = a\). Mặt phẳng qua \(C\), vuông góc với \(SB\) cắt \(SA,SB\) lần lượt tại \(E\) và \(F\). Tính thể tích khối chóp \(S.CEF\).
Trả lời bởi giáo viên
Từ \(C\) hạ \(CF \bot SB,\left( {F \in SB} \right)\), \(CE \bot SA,\left( {E \in SA} \right)\)
Ta có:\(\begin{array}{l}\left\{ \begin{array}{l}AB \bot AC\\AB \bot SC\end{array} \right. \Rightarrow AB \bot \left( {SAC} \right) \Rightarrow AB \bot CE\\ \Rightarrow CE \bot \left( {SAB} \right) \Rightarrow CE \bot SB\end{array}\)
Vậy mặt phẳng qua \(C\) và vuông góc \(SB\) là mặt \(\left( {CEF} \right)\)
Ta có \(\dfrac{{{V_{SCEF}}}}{{{V_{SCAB}}}} = \dfrac{{SE}}{{SA}}.\dfrac{{SF}}{{SB}}\)
Tam giác vuông \(SAC\) vuông tại \(C\) ta có:
\(SA = \sqrt {S{C^2} + A{C^2}} = a\sqrt 2 \) và \(\dfrac{{SE}}{{SA}} = \dfrac{{S{C^2}}}{{S{A^2}}} = \dfrac{{{a^2}}}{{2{a^2}}} \Rightarrow \dfrac{{SE}}{{SA}} = \dfrac{1}{2}\)
Tam giác vuông \(SBC\) vuông tại \(C\) ta có:
\(SB = \sqrt {S{C^2} + B{C^2}} = a\sqrt 3 \) và \(\dfrac{{SF}}{{SB}} = \dfrac{{S{C^2}}}{{S{B^2}}} = \dfrac{{{a^2}}}{{3{a^2}}} \Rightarrow \dfrac{{SF}}{{SB}} = \dfrac{1}{3}\)
Do đó: \(\dfrac{{{V_{SCEF}}}}{{{V_{SCAB}}}} = \dfrac{1}{2}.\dfrac{1}{3} = \dfrac{1}{6} \Rightarrow {V_{SCEF}} = \dfrac{1}{6}{V_{SABC}} = \dfrac{1}{6}.\dfrac{1}{3}SC.{S_{ABC}} = \dfrac{1}{{36}}{a^3}\)
Hướng dẫn giải:
Tính tỉ số \(\dfrac{{SE}}{{SA}},\dfrac{{SF}}{{SB}}\) rồi suy ra tỉ lệ thể tích hai khối chóp \(S.CEF\) và \(S.CAB\)