Cho khối lăng trụ tam giác ABC.A'B'C' gọi I,J,K lần lượt là trung điểm của AB,AA',B'C'. Mặt phẳng (IJK) chia khối

Câu hỏi :

Cho khối lăng trụ tam giác \(ABC.A'B'C'\) gọi \(I,J,K\) lần lượt là trung điểm của \(AB,AA',B'C'.\) Mặt phẳng \(\left( {IJK} \right)\) chia khối lăng trụ thành 2 phần. Gọi \({V_1}\) là thể tích phần chứa điểm \(B',V\) là thể tích khối lăng trụ. Tính \(\frac{{{V_1}}}{V}.\) 

A. \(\frac{{49}}{{144}}.\)

B.\(\frac{{95}}{{144}}.\)

C. \(\frac{1}{2}.\)

D. \(\frac{{46}}{{95}}.\)

* Đáp án

A

* Hướng dẫn giải

Đáp án A.

Cho khối lăng trụ tam giác ABC.A'B'C' gọi I,J,K lần lượt là trung điểm của AB,AA',B'C'. Mặt phẳng (IJK) chia khối  (ảnh 1)

Ta thấy thiết diện của \(\left( {IJK} \right)\) và lăng trụ như hình vẽ.

Ta có \(IB//EB' \Rightarrow \frac{{FI}}{{FE}} = \frac{{FB}}{{FB'}} = \frac{{FH}}{{FK}} = \frac{{IB}}{{EB'}} = \frac{1}{3}.\)

Ba điểm \(E,G,K\) thẳng hàng nên \(\frac{{EA'}}{{EB'}}.\frac{{KB'}}{{KC'}}.\frac{{GC'}}{{GA'}} = 1 \Rightarrow GC' = 3GA'.\)

Ba điểm \(A',G,C'\) thẳng hàng nên \(\frac{{A'E}}{{A'B'}}.\frac{{C'B'}}{{C'K}}.\frac{{GK}}{{GE}} = 1 \Rightarrow GK = GE.\)

Ta có \(\frac{{{S_{EB'K}}}}{{{S_{A'B'C'}}}} = \frac{{EB'.d\left( {K,A'B'} \right)}}{{A'B'.d\left( {C',A'B'} \right)}} = \frac{3}{4}\)

\( \Rightarrow {V_{F.EB'K}} = \frac{1}{3}{S_{EB'K}}.d\left( {F,\left( {A'B'C'} \right)} \right) = \frac{1}{3}.\frac{3}{4}{S_{A'B'C'}}.\frac{3}{2}d\left( {B,\left( {A'B'C'} \right)} \right) = \frac{{3V}}{8}.\)

\(\frac{{{V_{FIBH}}}}{{{V_{FEB'K}}}} = {\left( {\frac{1}{3}} \right)^3} = \frac{1}{{27}} \Rightarrow {V_{FIBH}} = \frac{1}{{27}}.\frac{{3V}}{8} = \frac{V}{{72}}.\)

\(\frac{{{V_{EJA'G}}}}{{{V_{FEB'K}}}} = \frac{{EA'}}{{EB'}}.\frac{{EJ}}{{EF}}.\frac{{EG}}{{EK}} = \frac{1}{{18}} \Rightarrow {V_{FIBH}} = \frac{1}{{18}}.\frac{{3V}}{8} = \frac{V}{{48}}.\)

\( \Rightarrow {V_1} = \frac{{3V}}{8} - \frac{V}{{48}} - \frac{V}{{72}} = \frac{{49V}}{{144}} \Rightarrow \frac{{{V_1}}}{V} = \frac{{49}}{{144}}.\)

Copyright © 2021 HOCTAP247