Cho hình chóp tam giác đều S.ABC có cạnh đáy bằng a và khoảng cách từ trọng tâm tam giác ABC đến mặt bên (SAB) bằng \(\frac{a}{4}\). Thể tích của hình chóp bằng:
A. \(\frac{{\sqrt 3 }}{{24}}{a^3}\)
B. \(\frac{{\sqrt 3 }}{{16}}{a^3}\)
C. \(\frac{{\sqrt 3 }}{{12}}{a^3}\)
D. \(\frac{{\sqrt 2 }}{{12}}{a^3}\)
Gọi N là trung điểm của AB, O là trọng tâm tam giác ABC, P là hình chiếu của O lên AN.
Dễ thấy \(SO \bot \left( {ABC} \right) \Rightarrow SO \bot AB\), mà \(AB \bot CN\) nên
\(AB \bot \left( {SNC} \right) \Rightarrow AB \bot OP\).
Lại có \(OP \bot SN\) nên \(OP \bot \left( {SAB} \right)\) hay \(d\left( {O,\left( {SAB} \right)} \right) = OP = \frac{a}{4}\)
Ta có:
\(CN = \frac{{a\sqrt 3 }}{2} \Rightarrow ON = \frac{1}{3}CN = \frac{{a\sqrt 3 }}{6}\).
Tam giác SON vuông tại O có \(\frac{1}{{O{P^2}}} = \frac{1}{{O{N^2}}} + \frac{1}{{S{O^2}}}\)
\(\Rightarrow \frac{{16}}{{{a^2}}} = \frac{{36}}{{3{a^2}}} + \frac{1}{{S{O^2}}} \Rightarrow SO = \frac{a}{2}\).
Diện tích tam giác ABC là \({S_{ABC}} = \frac{{{a^2}\sqrt 3 }}{4}\).
Thể tích khôi chóp \({V_{S.ABC}} = \frac{1}{3}SO.{S_{ABC}} = \frac{1}{3}.\frac{a}{2}.\frac{{{a^2}\sqrt 3 }}{4} \)
\(= \frac{{{a^3}\sqrt 3 }}{{24}}\).
Chọn A.
-- Mod Toán 12
Copyright © 2021 HOCTAP247