Câu 11.
Thể tích của khối lăng trụ được tính bằng công thức:
\[ V = S_{đáy} \times h \]
Trong đó:
- \( S_{đáy} \) là diện tích đáy của khối lăng trụ.
- \( h \) là chiều cao của khối lăng trụ.
Theo đề bài, diện tích đáy \( S_{đáy} \) bằng \( a^2\sqrt{3} \) và chiều cao \( h \) bằng \( 2a\sqrt{3} \).
Ta thay các giá trị này vào công thức thể tích:
\[ V = a^2\sqrt{3} \times 2a\sqrt{3} \]
Tính toán tiếp:
\[ V = a^2 \times 2a \times (\sqrt{3})^2 \]
\[ V = 2a^3 \times 3 \]
\[ V = 6a^3 \]
Vậy thể tích của khối lăng trụ đã cho là \( 6a^3 \).
Đáp án đúng là: \( C.~6a^3 \).
Câu 12.
Để tìm thể tích của hình chóp cụt đều, ta sử dụng công thức đã biết:
\[ V = \frac{1}{3} h (S_1 + S_2 + \sqrt{S_1 S_2}) \]
Trong đó:
- \( h \) là chiều cao của hình chóp cụt.
- \( S_1 \) là diện tích đáy lớn.
- \( S_2 \) là diện tích đáy nhỏ.
Ta thấy rằng trong các đáp án được đưa ra, chỉ có đáp án C đúng với công thức trên.
Do đó, thể tích của hình chóp cụt đều là:
\[ V = \frac{1}{3} h (S_1 + S_2 + \sqrt{S_1 S_2}) \]
Vậy đáp án đúng là:
\[ \boxed{C.~V=\frac{1}{3}h(S_1+S_2+\sqrt{S_1.S_2})} \]
Câu 13.
Để tính thể tích của khối chóp, ta sử dụng công thức:
\[ V = \frac{1}{3} S.h \]
Trong đó:
- \( S \) là diện tích đáy của khối chóp.
- \( h \) là chiều cao của khối chóp.
Do đó, đáp án đúng là:
\[ B.~V = \frac{1}{3} S.h \]
Câu 14.
Để tính thể tích V của khối chóp S.ABCD, ta thực hiện các bước sau:
1. Tính diện tích đáy ABCD:
- Đáy ABCD là hình vuông cạnh a.
- Diện tích đáy \( S_{ABCD} = a^2 \).
2. Xác định chiều cao của khối chóp:
- Cạnh bên SA vuông góc với mặt phẳng đáy ABCD, do đó SA chính là chiều cao của khối chóp.
- Chiều cao \( h = SA = a\sqrt{2} \).
3. Áp dụng công thức tính thể tích khối chóp:
- Thể tích \( V = \frac{1}{3} \times S_{ABCD} \times h \).
- Thay các giá trị đã biết vào công thức:
\[
V = \frac{1}{3} \times a^2 \times a\sqrt{2} = \frac{1}{3} \times a^3 \sqrt{2} = \frac{a^3 \sqrt{2}}{3}
\]
Vậy thể tích V của khối chóp S.ABCD là \( \frac{a^3 \sqrt{2}}{3} \).
Đáp án đúng là: \( D.~V=\frac{a^3\sqrt2}3 \).
Câu 15.
Thể tích của khối chóp được tính theo công thức:
\[ V = \frac{1}{3} \times B \times h \]
Trong đó:
- \( B \) là diện tích đáy của khối chóp.
- \( h \) là chiều cao của khối chóp.
Theo đề bài, diện tích đáy \( B = 3a^2 \) và chiều cao \( h = a \).
Áp dụng vào công thức thể tích:
\[ V = \frac{1}{3} \times 3a^2 \times a \]
\[ V = \frac{1}{3} \times 3a^3 \]
\[ V = a^3 \]
Vậy thể tích của khối chóp đã cho là \( a^3 \).
Đáp án đúng là: \( D.~a^3 \).
Câu 16.
Thể tích của khối lăng trụ được tính bằng công thức:
\[ V = S_{đáy} \times h \]
Trong đó:
- \( S_{đáy} \) là diện tích đáy của khối lăng trụ.
- \( h \) là chiều cao của khối lăng trụ.
Theo đề bài, diện tích đáy của khối lăng trụ là \( 3a^2 \) và chiều cao là \( 2a \).
Áp dụng công thức trên, ta có:
\[ V = 3a^2 \times 2a \]
Tính toán:
\[ V = 3a^2 \times 2a = 6a^3 \]
Vậy thể tích của khối lăng trụ đã cho là \( 6a^3 \).
Đáp án đúng là: \( B.~6a^3 \).
Câu 17.
Hai đường thẳng a và b vuông góc với nhau có nghĩa là góc giữa chúng là 90°.
Do đó, khẳng định đúng là:
\[ C. ~(a;b)=90^0. \]
Đáp án: C. ~(a;b)=90^0.
Câu 18.
Để tính thể tích của khối lăng trụ đứng, ta cần biết diện tích đáy và chiều cao của lăng trụ.
1. Tính diện tích đáy:
- Đáy của lăng trụ là tam giác đều cạnh 2.
- Diện tích của tam giác đều cạnh \( a \) được tính bằng công thức:
\[
S = \frac{\sqrt{3}}{4} a^2
\]
- Với \( a = 2 \):
\[
S = \frac{\sqrt{3}}{4} \times 2^2 = \frac{\sqrt{3}}{4} \times 4 = \sqrt{3}
\]
2. Chiều cao của lăng trụ:
- Chiều cao của lăng trụ đứng là khoảng cách giữa hai đáy, tức là 5.
3. Tính thể tích lăng trụ:
- Thể tích \( V \) của lăng trụ đứng được tính bằng công thức:
\[
V = S_{\text{đáy}} \times h
\]
- Với \( S_{\text{đáy}} = \sqrt{3} \) và \( h = 5 \):
\[
V = \sqrt{3} \times 5 = 5\sqrt{3}
\]
Vậy thể tích của khối lăng trụ đứng là \( 5\sqrt{3} \).
Đáp án đúng là: \( D.~5\sqrt{3} \).
Câu 19.
Trước tiên, ta xác định vị trí của các điểm trong hình lập phương ABCD.A'B'C'D' cạnh 2a.
- Điểm C nằm ở góc của mặt đáy ABCD.
- Điểm B' nằm ở đỉnh trên của mặt trước ABB'A'.
- Điểm D' nằm ở đỉnh trên của mặt sau DCC'D'.
Ta cần tìm khoảng cách giữa điểm C và đường thẳng B'D'. Để làm điều này, ta sẽ sử dụng tính chất hình học của lập phương.
1. Xác định tọa độ các điểm:
- C(2a, 0, 0)
- B'(2a, 2a, 2a)
- D'(0, 2a, 2a)
2. Tìm vectơ B'D':
\[
\overrightarrow{B'D'} = D' - B' = (0 - 2a, 2a - 2a, 2a - 2a) = (-2a, 0, 0)
\]
3. Tìm vectơ CB':
\[
\overrightarrow{CB'} = B' - C = (2a - 2a, 2a - 0, 2a - 0) = (0, 2a, 2a)
\]
4. Tính khoảng cách từ điểm C đến đường thẳng B'D':
- Ta sử dụng công thức khoảng cách từ một điểm đến một đường thẳng trong không gian:
\[
d(C, B'D') = \frac{\|\overrightarrow{CB'} \times \overrightarrow{B'D'}\|}{\|\overrightarrow{B'D'}\|}
\]
- Tính tích vector:
\[
\overrightarrow{CB'} \times \overrightarrow{B'D'} =
\begin{vmatrix}
\mathbf{i} & \mathbf{j} & \mathbf{k} \\
0 & 2a & 2a \\
-2a & 0 & 0
\end{vmatrix} = (0 \cdot 0 - 2a \cdot 0)\mathbf{i} - (0 \cdot (-2a) - 2a \cdot (-2a))\mathbf{j} + (0 \cdot 0 - 2a \cdot (-2a))\mathbf{k}
= (0, 4a^2, 4a^2)
\]
- Tính độ dài của vectơ này:
\[
\|\overrightarrow{CB'} \times \overrightarrow{B'D'}\| = \sqrt{0^2 + (4a^2)^2 + (4a^2)^2} = \sqrt{32a^4} = 4a^2\sqrt{2}
\]
- Tính độ dài của vectơ B'D':
\[
\|\overrightarrow{B'D'}\| = \sqrt{(-2a)^2 + 0^2 + 0^2} = 2a
\]
- Tính khoảng cách:
\[
d(C, B'D') = \frac{4a^2\sqrt{2}}{2a} = 2a\sqrt{2}
\]
Như vậy, khoảng cách giữa điểm C và đường thẳng B'D' là \(2a\sqrt{2}\).
Do đó, đáp án đúng là:
\[ \boxed{2a\sqrt{2}} \]