Chào mừng các em học sinh đến với bài giải bài 14 trang 83 sách bài tập Toán 8 - Kết nối tri thức tại giaibaitoan.com. Bài viết này sẽ cung cấp lời giải chi tiết, dễ hiểu cho từng phần của bài tập, giúp các em nắm vững kiến thức và rèn luyện kỹ năng giải toán.
Chúng tôi luôn cố gắng mang đến những giải pháp học tập hiệu quả nhất, đồng hành cùng các em trên con đường chinh phục môn Toán.
Cho hình chóp tứ giác đều S.ABCD có cạnh đáy \(AB = 10cm,\) cạnh bên \(SD = 15cm\).
Đề bài
Cho hình chóp tứ giác đều S.ABCD có cạnh đáy \(AB = 10cm,\) cạnh bên \(SD = 15cm\). Gọi O là giao điểm của AC và BD, M và N lần lượt là trung điểm của AB và CD.
a) Chứng minh \(SO \bot MN.\) Từ đó tính độ dài đường cao SO của hình chóp.
b) Tính thể tích của hình chóp.
c) Tính diện tích toàn phần của hình chóp.
Phương pháp giải - Xem chi tiết
a) - Sử dụng kiến thức về hình chóp tứ giác đều hình chóp tứ giác đều: Hình chóp tứ giác đều có:
+ Mặt đáy là hình vuông.
+ Mặt bên là các tam giác cân bằng nhau có chung một đỉnh.
+ Đoạn thẳng nối đỉnh của hình chóp và giao điểm của hai đường chéo của mặt đáy gọi là đường cao của hình chóp tứ giác đều.
+ Đường cao vẽ từ đỉnh của mỗi mặt bên gọi là trung đoạn của hình chóp tứ giác đều.
- Sử dụng định lí Pythagore để tính đường cao SO.
b) Sử dụng kiến thức về thể tích của hình chóp tứ giác đều để tính thể tích hình chóp: Thể tích của hình chóp tam giác đều bằng \(\frac{1}{3}\) tích của diện tích đáy với chiều cao của nó.
c) + Sử dụng kiến thức về diện tích xung quanh của hình chóp tứ giác đều để tính diện tích xung quanh hình chóp: Diện tích xung quanh của hình chóp tứ giác đều bằng tích của nửa chu vi đáy với trung đoạn.
+ Sử dụng kiến thức về diện tích toàn phần của hình chóp tứ giác đều để tính diện tích toàn phần hình chóp: Diện tích toàn phần của hình chóp tứ giác đều bằng tổng diện tích xung quanh và diện tích của mặt đáy
Lời giải chi tiết
a) Vì các mặt bên của hình chóp tứ giác đều là các tam giác cân bằng nhau nên các đường trung tuyến tương ứng của chúng bằng nhau, tức là \(SM = SN\). Tam giác SMN là tam giác cân tại S và O là trung điểm của MN nên \(SO \bot MN.\)
Áp dụng định lí Pythagore vào tam giác ABC vuông tại B có: \(A{C^2} = A{B^2} + B{C^2} = 200\) nên \(AC = 10\sqrt 2 cm\)
Do đó, \(OA = \frac{1}{2}AC = 5\sqrt 2 cm\)
Áp dụng định lí Pythagore vào tam giác SOA vuông tại O có: \(A{O^2} + S{O^2} = S{A^2}\) nên \(S{O^2} = S{A^2} - A{O^2} = 175\) nên \(SO = \sqrt {175} = 5\sqrt 7 cm\)
b) Thể tích của hình chóp đều S.ABCD là:
\({V_{S.ABCD}} = \frac{1}{3}.SO.{S_{ABCD}} = \frac{1}{3}.5\sqrt 7 {.10^2} = \frac{{500\sqrt 7 }}{3}\left( {c{m^3}} \right)\)
c) Áp dụng định lí Pythagore vào tam giác SMA vuông tại M có: \(S{M^2} + A{M^2} = S{A^2}\)
Do đó, \(S{M^2} = S{A^2} - A{M^2} = 200\) nên \(SM = 10\sqrt 2 cm\)
Nửa chu vi đáy là: \(p = 20cm\)
Diện tích xung quanh của hình chóp là: \({S_{xq}} = SM.p = 10\sqrt 2 .20 = 200\sqrt 2 \left( {c{m^2}} \right)\)
Diện tích đáy ABCD là: \({S_{ABCD}} = {10^2} = 100\left( {c{m^2}} \right)\)
Diện tích toàn phần của hình chóp S.ABCD là:
\({S_{tp}} = {S_{xq}} + {S_{ABCD}} = 200\sqrt 2 + 100 = 100\left( {\sqrt 2 + 1} \right)\left( {c{m^2}} \right)\)
Bài 14 trang 83 sách bài tập Toán 8 - Kết nối tri thức tập trung vào việc vận dụng các kiến thức đã học về hình hộp chữ nhật và hình lập phương để giải các bài toán thực tế. Các bài tập thường yêu cầu tính thể tích, diện tích bề mặt, hoặc xác định các yếu tố của hình.
Bài 14 bao gồm các bài tập nhỏ, mỗi bài tập tập trung vào một khía cạnh khác nhau của hình hộp chữ nhật và hình lập phương. Dưới đây là phân tích chi tiết từng bài:
Bài tập này yêu cầu tính thể tích của một hình hộp chữ nhật khi biết các kích thước chiều dài, chiều rộng và chiều cao. Công thức tính thể tích hình hộp chữ nhật là: V = a * b * c, trong đó a, b, c lần lượt là chiều dài, chiều rộng và chiều cao.
Ví dụ: Một hình hộp chữ nhật có chiều dài 5cm, chiều rộng 3cm và chiều cao 4cm. Thể tích của hình hộp chữ nhật là: V = 5 * 3 * 4 = 60 cm3.
Bài tập này yêu cầu tính diện tích bề mặt của một hình hộp chữ nhật. Diện tích bề mặt của hình hộp chữ nhật được tính bằng công thức: S = 2 * (a * b + b * c + c * a), trong đó a, b, c lần lượt là chiều dài, chiều rộng và chiều cao.
Ví dụ: Một hình hộp chữ nhật có chiều dài 5cm, chiều rộng 3cm và chiều cao 4cm. Diện tích bề mặt của hình hộp chữ nhật là: S = 2 * (5 * 3 + 3 * 4 + 4 * 5) = 2 * (15 + 12 + 20) = 94 cm2.
Bài tập này yêu cầu tính thể tích của một hình lập phương khi biết độ dài cạnh. Công thức tính thể tích hình lập phương là: V = a3, trong đó a là độ dài cạnh.
Ví dụ: Một hình lập phương có cạnh 6cm. Thể tích của hình lập phương là: V = 63 = 216 cm3.
Các bài toán ứng dụng thường yêu cầu các em vận dụng kiến thức về hình hộp chữ nhật và hình lập phương để giải quyết các vấn đề thực tế, ví dụ như tính lượng nước cần để đổ đầy một bể chứa hình hộp chữ nhật, hoặc tính diện tích vật liệu cần để làm một cái hộp hình lập phương.
Để nắm vững kiến thức và rèn luyện kỹ năng giải toán, các em nên luyện tập thêm các bài tập tương tự trong sách bài tập và các nguồn tài liệu khác. Giaibaitoan.com cung cấp nhiều bài tập luyện tập khác với các mức độ khó khác nhau, giúp các em tự tin hơn khi làm bài kiểm tra.
Hy vọng bài giải bài 14 trang 83 sách bài tập Toán 8 - Kết nối tri thức này sẽ giúp các em hiểu rõ hơn về các kiến thức liên quan đến hình hộp chữ nhật và hình lập phương. Chúc các em học tập tốt và đạt kết quả cao trong môn Toán!
