Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông và \(SA \bot \left( {ABCD} \right)\).Trên đường thẳng vuông góc với (ABCD) tại D lấy điểm S’ thỏa mãn \(S'D = \frac{1}{2}SA\) và S, S’ ở cùng phía đối với mặt phẳng (ABCD).

Câu hỏi:
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông và \(SA \bot \left( {ABCD} \right)\). Trên đường thẳng vuông góc với (ABCD) tại D lấy điểm S’ thỏa mãn \(S'D = \frac{1}{2}SA\) và S, S’ ở cùng phía đối với mặt phẳng (ABCD). Gọi \(V_1\) là thể tích phần chung cảu hai khối chóp S.ABCD và S’.ABCD. Gọi \(V_2\) là thể tích khối chóp S.ABCD, tỉ số \(\frac{{{V_1}}}{{{V_2}}}\) bằng
- A.
  \(\frac{1}{2}\)
- B.
  \(\frac{1}{3}\)
- C.
  \(\frac{{\sqrt 2 }}{2}\)
- D.
  \(\frac{1}{4}\)
Lời giải tham khảo:

Đáp án đúng: B

Gọi \(M = SD \cap S'A\)

Trong (S'AB) kẻ \(MN//AB\left( {N \in SC} \right)\) ta có:

\(MN \cap S'B = P \Rightarrow MP = \left( {S'AB} \right) \cap \left( {SCD} \right)\)

Áp dụng định lí Ta-lét ta có: \(\frac{{MD}}{{MS}} = \frac{{S'D}}{{SA}} = \frac{1}{2} = \frac{{NC}}{{NS}}\)

Ta có:

\(\begin{array}{l}
\frac{{{V_{S.AMN}}}}{{{V_{S.ADC}}}} = \frac{{SM}}{{SD}}.\frac{{SN}}{{SC}} = \frac{4}{9} \Rightarrow {V_{S.AMN}} = \frac{4}{9}{V_{S.ADC}} \Rightarrow {V_{S.AMN}} = \frac{2}{9}{V_2}\\
\frac{{{V_{S.ANB}}}}{{{V_{S.ACB}}}} = \frac{{SN}}{{SC}} = \frac{2}{3} \Rightarrow {V_{S.ANB}} = \frac{2}{3}{V_{S.ACB}} \Rightarrow {V_{S.ANB}} = \frac{1}{3}{V_2}\\
\Rightarrow {V_{S.AMNB}} = \frac{2}{9}{V_2} + \frac{1}{3}{V_2} = \frac{5}{9}{V_2} \Rightarrow {V_{MN.ABCD}} = \frac{4}{9}{V_2}
\end{array}\)

Áp dụng định lí Ta-lét ta có: \(\frac{{MP}}{{AB}} = \frac{{S'M}}{{S'A}} = \frac{1}{3} \Rightarrow MP = \frac{1}{3}AB = \frac{1}{3}MN\)

\( \Rightarrow {V_1} = {V_{M.ABCD}} - {V_{P.NBC}} = \frac{4}{9}{V_2} - \frac{1}{9}{V_2} = \frac{1}{3}{V_2} \Rightarrow \frac{{{V_1}}}{{{V_2}}} = \frac{1}{3}\)

\(\begin{array}{l}
\Rightarrow PN = \frac{2}{3}MN = \frac{2}{3}AB;\,\,\frac{{{S_{NBC}}}}{{{S_{SBC}}}} = \frac{{NC}}{{SC}} = \frac{{MD}}{{SD}} = \frac{1}{3}\\
\Rightarrow \frac{{{V_{P.NBC}}}}{{{V_{A.SBC}}}} = \frac{1}{3}.\frac{1}{3} = \frac{2}{9} \Rightarrow {V_{P.NBC}} = \frac{2}{9}{V_{A.SBC}} = \frac{1}{9}{V_2}
\end{array}\)

Hãy trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án và lời giải