Cho tam giác ABC vuông cân ở A và AB = a. Trên đường thẳng qua C và vuông góc với mặt phẳng (ABC) lấy điểm D sao cho CD = a. Mặt phẳng qua C vuông góc với SD, cắt BD tại F và cắt AD tại E. Tình thể tích khối tứ diện CDEF theo a.
\(\left. \begin{array}{l}
BA \bot CD\\
BA \bot CA
\end{array} \right\} \Rightarrow BA \bot \left( {ADC} \right) \Rightarrow BA \bot CE\)
Mặt khác BD ⊥ (CEF) ⇒ BD ⊥ CE.
Từ đó suy ra
CE ⊥ (ABD) ⇒ CE ⊥ EF, CE ⊥ AD.
Vì tam giác ACD vuông cân, AC = CD = a nên \(CE = \frac{{AD}}{2} = \frac{{a\sqrt 2 }}{2}\)
Ta có:
\(BC = a\sqrt 2 .BD = \sqrt {2{a^2} + {a^2}} = a\sqrt 3 \)
Để ý rằng \(CF.CD = DC.BC\)
Nên \(CF = \frac{{{a^2}\sqrt 2 }}{{a\sqrt 3 }} = a\sqrt {\frac{2}{3}} \)
Từ đó suy ra
\(\begin{array}{l}
EF = \sqrt {C{F^2} - C{E^2}} \\
= \sqrt {\frac{2}{3}{a^2} - \frac{{{a^2}}}{2}} = \frac{{\sqrt 6 }}{6}
\end{array}\).
\(\begin{array}{l}
DF = \sqrt {D{C^2} - C{F^2}} \\
= \sqrt {{a^2} - \frac{{2{a^2}}}{3}} = \frac{{\sqrt 3 }}{3}
\end{array}\).
Từ đó suy ra :
\(\begin{array}{l}
{S_{\Delta CEF}} = \frac{1}{2}FE.FC = \frac{1}{2}.\frac{{a\sqrt 6 }}{6}.\frac{{a\sqrt 2 }}{2}\\
= \frac{{{a^2}\sqrt 3 }}{{12}}
\end{array}\)
Vậy \({V_{D.CEF}} = \frac{1}{3}{S_{\Delta CEF}}.DF\)
\( = \frac{1}{3}.\frac{{{a^2}\sqrt 3 }}{{12}}.\frac{{a\sqrt 3 }}{3} = \frac{{{a^3}}}{{36}}\)
-- Mod Toán 12
Copyright © 2021 HOCTAP247