Cho khối lăng trụ ABC.A'B'C', khoảng cách từ C đến BB' bằng 2a, khoảng cách từ A đến các đường thẳng BB' và CC'

* Hướng dẫn giải

Gọi \(E,F\) lần lượt là hình chiếu vuông góc của \(A\) lên \(BB',CC' \Rightarrow AE = a,AF = a\sqrt 3 .\)

Ta có \(\left\{ \begin{array}{l}BB' \bot AE\\BB' \bot AF\end{array} \right. \Rightarrow BB' \Rightarrow \left( {AEF} \right) \Rightarrow BB' \bot EF \Rightarrow EF = d\left( {C,BB'} \right) = 2a.\)

Suy ra \(\Delta AEF\) vuông tại \(A.\)

Gọi \(K = MM' \cap EF \Rightarrow K\) là trung điểm của \(EF \Rightarrow AK = \frac{1}{2}EF = a.\)

Lại có \(MM'//BB' \Rightarrow MM' \bot \left( {AEF} \right) \Rightarrow MM' \bot AK.\)

Suy ra \(\frac{1}{{A{K^2}}} = \frac{1}{{A{M^2}}} + \frac{1}{{AM{'^2}}} \Rightarrow \frac{1}{{{a^2}}} = \frac{1}{{A{M^2}}} + \frac{{3{a^2}}}{4} \Rightarrow AM = 2a.\)

Gọi \(H\) là hình chiếu vuông góc của \(A\) trên \(EF \Rightarrow AH \bot \left( {BCC'B'} \right).\)

Ta có \(\frac{1}{{A{H^2}}} = \frac{1}{{A{E^2}}} + \frac{1}{{A{F^2}}} \Rightarrow AH = \frac{{a\sqrt 3 }}{2},M'{M^2} = A{M^2} + AM{'^2} = \frac{{16a}}{3} \Rightarrow MM' = \frac{{4\sqrt 3 a}}{3}.\)

Ta cũng có \({S_{BCC'B'}} = d\left( {C,BB'} \right).BB' = \frac{{8\sqrt 3 {a^2}}}{3}.\)

Suy ra \({V_{ABC.A'B'C'}} = \frac{3}{2}{V_{A.BCC'B'}} = \frac{3}{2}.\frac{1}{3}.AH.{S_{BCC'B'}} = 2{a^3}.\)

Đáp án C