Cho hình chóp $S.ABCD$ có chiều cao bằng $8$ và đáy $ABCD$ là hình vuông cạnh bằng $3$. Gọi $M$ là trung điểm của $SB$ và $N$ là điểm thuộc $SD$ sao cho $\overrightarrow{SN}=2\overrightarrow{ND}$. Thể tích khối tứ diện $ACMN$ bằng
$6$ | |
$9$ | |
$4$ | |
$3$ |
Chọn phương án A.
Xét trường hợp $SA\perp(ABCD)$, bằng cách đặt hình chóp vào hệ trục tọa độ $Oxyz$ sao cho $A\equiv O$, $B\in Ox$, $D\in Oy$, $S\in Oz$ ta có $A(0;0;0)$, $B(3;0;0)$, $D(0;3;0)$, $C(3;3;0)$, $S(0;0;8)$.
Ta có $\overrightarrow{AM}=\left(\dfrac{3}{2};0;4\right)$, $\overrightarrow{AC}=(3;3;0)$, $\overrightarrow{AN}=\left(0;2;\dfrac{8}{3}\right)$. Khi đó $$V_{ACMN}=\dfrac{1}{6}\left|\left[\overrightarrow{AM},\overrightarrow{AN}\right]\cdot\overrightarrow{AN}\right|=6.$$
Chọn phương án A.
Vì $ABCD$ là hình vuông nên ta có $$V_{S.ABD}=V_{S.ABC}=V_{S.BCD}=V_{S.ACD}=\dfrac{1}{3}\cdot\left(\dfrac{1}{2}\cdot3^2\right)\cdot8=12.$$
Áp dụng tỉ số thể tích ta có
Vậy thể tích của tứ diện $ACMN$ bằng $$\begin{aligned}
V&=V_{SABCD}-\left(V_{S.AMN}+V_{ACND}+V_{S.CMN}+V_{ACMB}\right)\\
&=\dfrac{1}{3}\cdot3^2\cdot8-\left(4+4+4+6\right)=6.
\end{aligned}$$