Bài IV.5 - Bài tập bổ sung (Sách bài tập - tập 2 - trang 159)

Gửi bởi: Sách Giáo Khoa Vào 26 tháng 12 2018 lúc 11:16:31

Câu hỏi

Cho hình chóp cụt đều có đáy là hình vuông, các cạnh đáy là a và b. Biết diện tích xung quanh bằng tổng diện tích hay đáy, tính chiều cao của hình chóp cụt đều.

Hướng dẫn giải

Xét hình chóp cụt đều ABCD.AB'C'D'

Gọi M ,M' thứ tự là trung điểm của BC , B'C' . Khi đó MM' là đường cao của hình thang cân BCC'B' . Do đó diện tích xung quanh của hình chóp cụt đều là :

\(S_{xq}=4.\dfrac{a+b}{2}.MM'=\left(2a+2b\right).MM'\)

Từ giả thiết , ta có :

\(\left(2a+2b\right).MM'=a^2+b^2hayMM'=\dfrac{a^2+b^2}{2\left(a+b\right)}\left(1\right)\)

Dễ thấy OM // O'M' nên OM và O'M' xác định mặt phẳng (OMM'O') . Trong mặt phẳng (OMM'O') , kẻ MH \(\perp\) O'M' . Khi đó : \(HM'=O'M'-O'H=\dfrac{b-a}{2}\)

Trong tam giác vuông MHM' ta có :

\(MM'^2=MH^2+HM'^2=h^2+\left(\dfrac{b-a}{2}\right)^2\left(2\right)\)

Từ (1) và (2) suy ra :

\(h^2+\left(\dfrac{b-a}{2}\right)^2=\dfrac{\left(a^2+b^2\right)^2}{4\left(a+b\right)^2}\)

\(\Rightarrow h^2=\dfrac{\left(a^2+b^2\right)^2-\left(b^2-a^2\right)^2}{4\left(a+b\right)^2}=\dfrac{a^2b^2}{\left(a+b\right)^2}\)

Vậy \(h=\dfrac{ab}{a+b}\)

Update: 26 tháng 12 2018 lúc 14:57:32