Trợ lý học tập AI - Câu trả lời này chỉ mang tính tham khảo
Trước tiên, ta cần xác định các thông tin đã cho và các tính chất của hình chóp đều S.ABC.
1. Hình chóp đều S.ABC: Điều này có nghĩa là đáy ABC là tam giác đều và các cạnh bên SA, SB, SC bằng nhau và bằng \(a\).
2. D, E lần lượt là trung điểm của SA, SC: Điều này có nghĩa là SD = DA = SE = EC = \(\frac{a}{2}\).
3. BD vuông góc với AE: Điều này cung cấp thông tin về vị trí của các đường thẳng trong không gian.
Bây giờ, ta sẽ tìm thể tích của khối chóp S.ABC.
Bước 1: Xác định diện tích đáy ABC
Vì ABC là tam giác đều, diện tích đáy ABC là:
\[ S_{ABC} = \frac{\sqrt{3}}{4} AB^2 \]
Bước 2: Tìm chiều cao của khối chóp từ đỉnh S xuống đáy ABC
Gọi O là tâm của tam giác đều ABC. Vì S.ABC là hình chóp đều, SO là đường cao của khối chóp và cũng là đường cao của tam giác đều SAB, SAC, SBC.
Chiều cao SO của khối chóp S.ABC có thể được tính bằng cách sử dụng công thức tính chiều cao của tam giác đều:
\[ SO = \sqrt{SA^2 - OA^2} \]
Trong đó, \(OA\) là khoảng cách từ tâm O đến một đỉnh của tam giác đều ABC, và nó bằng:
\[ OA = \frac{AB \sqrt{3}}{3} \]
Vì \(AB = a\), ta có:
\[ OA = \frac{a \sqrt{3}}{3} \]
Do đó:
\[ SO = \sqrt{a^2 - \left( \frac{a \sqrt{3}}{3} \right)^2 } = \sqrt{a^2 - \frac{a^2}{3}} = \sqrt{\frac{2a^2}{3}} = \frac{a \sqrt{6}}{3} \]
Bước 3: Tính thể tích của khối chóp S.ABC
Thể tích \(V\) của khối chóp S.ABC là:
\[ V = \frac{1}{3} \times S_{ABC} \times SO \]
Ta đã biết:
\[ S_{ABC} = \frac{\sqrt{3}}{4} a^2 \]
\[ SO = \frac{a \sqrt{6}}{3} \]
Do đó:
\[ V = \frac{1}{3} \times \frac{\sqrt{3}}{4} a^2 \times \frac{a \sqrt{6}}{3} = \frac{1}{3} \times \frac{\sqrt{3}}{4} \times \frac{a^3 \sqrt{6}}{3} = \frac{a^3 \sqrt{18}}{36} = \frac{a^3 \sqrt{2 \times 9}}{36} = \frac{a^3 \sqrt{2} \times 3}{36} = \frac{a^3 \sqrt{2}}{12} \]
Kết luận
Thể tích của khối chóp S.ABC theo \(a\) là:
\[ \frac{a^3 \sqrt{2}}{12} \]
Vậy \(m = 2\) và \(n = 12\). Do đó:
\[ m + n = 2 + 12 = 14 \]
Đáp án: 14
FQA.vn Nền tảng kết nối cộng đồng hỗ trợ giải bài tập học sinh trong khối K12. Sản phẩm được phát triển bởi CÔNG TY TNHH CÔNG NGHỆ GIA ĐÌNH (FTECH CO., LTD)
Điện thoại: 1900636019
Email: info@fqa.vn
Địa chỉ: Số 21 Ngõ Giếng, Phố Đông Các, Phường Đống Đa, Thành phố Hà Nội, Việt Nam.