Bài 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50 trang 123, 124, 125 SGK Toán 8 tập 2 - Thể tích của hình chóp đều-Luyện tập

Bài 44 trang 123 SGK Toán lớp 8 tập 2

Câu hỏi:

Hình 129 là một cái lều ở trại hè của học sinh kèm theo các kích thước.

Phương pháp:

a.

- Thể tích không khí trong lều bằng thể tích hình chóp có chiều cao \(2cm\), đáy là hình vuông cạnh dài \(2m\). 

Tính thể tích hình chóp theo công thức:   \(V = \dfrac{1}{3} .S.h\), trong đó \(S\) là diện tích đáy, \(h\) là chiều cao.

b. - Số vải bạt cần tính chính là diện tích của bốn mặt (hay là diện tích xung quanh), mỗi mặt là một tam giác cân.

Lời giải:

a.

Thể tích cần tính bằng thể tích của hình chóp có chiều cao \(2cm\), đáy là hình vuông cạnh dài \(2m\). 

Diện tích đáy là:

           \( S_{đ} = 2.2=4(m^2)\)

Thể tích hình chóp là:

           \(V = \dfrac{1}{3}.S.h = \dfrac{1}{3}.4.2 = \dfrac{8}{3}\approx 2,67\)\(\,(m^3) \)  

b. 

Số vải bạt cần tính chính là diện tích của bốn mặt (hay là diện tích xung quanh) mỗi mặt là một tam giác cân.

Gọi \(H\) là trung điểm của \(AB\) và \(O\) là tâm của hình vuông \(ABCD\).

Để tính diện tích xung quanh ta cần phải tính được trung đoạn tức là đường cao \(SH\) của mỗi mặt.

 Theo định lý Pytago trong tam giác vuông SHA, ta có:

 \(SH^2 =SO^2+OH^2 \)\(\,= SO^2+{\left( {\dfrac{{BC}}{2}} \right)^2} \) \(= 2^2+1^2=5\)

\( \Rightarrow SH =\sqrt{5}\approx 2,24(m) \)

Diện tích xung quanh của hình chóp là: 

\( S_{xq} = p.d = \dfrac{1}{2}. 2.4.2,24 = 8,96 (m^2) \)

Bài 45 trang 124 SGK Toán lớp 8 tập 2

Câu hỏi:

 Tính thể tích của mỗi hình chóp đều dưới đây (h.130, h.131).

Phương pháp:

Tính thể tích hình chóp theo công thức:   \(V = \dfrac{1}{3} .S.h\), trong đó \(S\) là diện tích đáy, \(h\) là chiều cao.

Lời giải:

+) Hình 130

Đáy của hình chóp là tam giác đều cạnh bằng \(10cm\) như hình vẽ:

Đường cao của tam giác đều \(BDC\) là:

 \(h= HD =\sqrt{DC^{2} - HC^{2}} \) \(= \sqrt{DC^{2} -{\left( {\dfrac{{BC}}{2}} \right)^2}} \)

 \(= \sqrt{10^{2} - 5^{2}} = \sqrt{75}\approx 8,66 (cm) \) 

Diện tích đáy của hình chóp đều là:

     \(S= \dfrac{1}{2}. BC. h = \dfrac{1}{2}. 10. 8,66 =43,3 \) \((cm^2) \)

Thể tích hình chóp đều là:

       \( V= \dfrac{1}{3} .S.AO = \dfrac{1}{3} .43,3 .12 =173,2 \) \((cm^3)\) 

+) Hình 131:

Đáy của hình chóp là tam giác đều cạnh bằng \(8cm\) như hình vẽ:

Đường cao của tam giác đều \(BDC\) là:

 \(h= HD =\sqrt{DC^{2} - HC^{2}} \) \(= \sqrt{DC^{2} - {\left( {\dfrac{{BC}}{2}} \right)^2}} \)

 \(= \sqrt{8^{2} - 4^{2}} = \sqrt{48}\approx 6,93 (cm) \) 

Diện tích đáy của hình chóp đều là:

\(S= \dfrac{1}{2}. BC. h = \dfrac{1}{2}. 8. 6,93 =27,72 \) \((cm^2) \)

Thể tích hình chóp đều là:

       \( V= \dfrac{1}{3} .S.AO = \dfrac{1}{3} .27,72 .16,2 \)\(\,\approx 149,69\) \( (cm^3)\) 

Bài 46 trang 124 SGK Toán lớp 8 tập 2

Câu hỏi:

  S.MNOPQR là một hình chóp lục giác đều (h.132). Bán kính đường tròn ngoại tiếp đáy (đường tròn tâm H, đi qua sáu đỉnh của đáy) HM = 12cm (h.133), chiều cao SH = 35cm. Hãy tính:

a) Diện tích đáy và thể tích của hình chóp (biết √108 ≈ 10,39)

b) Độ dài cạnh bên SM và diện tích toàn phần của hình chóp (biết √1333 ≈ 36,51).

Lời giải:

a. Tam giác \(HMN \) là tam giác đều.

Đường cao của tam giác là:

 \(HK = \sqrt{HM^{2}- KM^{2}}\) \( = \sqrt{HM^{2}- {\left( {\dfrac{{MN}}{2}} \right)^2}} \)

\(= \sqrt{12^{2}- 6^{2}} = \sqrt{108}\approx  10,39(cm) \)

Diện tích đáy của hình chóp lục giác đều chính là \(6\) lần diện tích của tam giác đều \(HMN\).

Diện tích đáy của hình chóp là:  

   \(S_{đ} =6.\dfrac{1}{2}. MN. HK = 6.\dfrac{1}{2}. 12. 10,39 \) \(=374,04(cm^2) \) 

Thể tích của hình chóp:

  \(V =\dfrac{1}{3}. S_{đ}. SH = \dfrac{1}{3}. 374,04 . 35 \) \(= 4363,8(cm^3) \) 

b. 

Trong tam giác vuông \(SMH\) có: 

\(SM= \sqrt{SH^{2}+ MH^{2}} = \sqrt{35^{2}+ 12^{2}}\) \(=\sqrt{1369} = 37 (cm)\) 

Đường cao của mỗi mặt bên là:

 \(d = SK =\sqrt{SM^{2}- KM^{2}} \)

= \(\sqrt{37^{2}- 6^{2}} = \sqrt{1333}\approx 36,51 (cm) \)

Diện tích xung quanh hình chóp là :

   \( S_{xq} =  p.d = \dfrac{1}{2}.6. MN. SK \)

                     \( =\dfrac{1}{2}. 6.12.36,51 = 1314,36 (cm^2)\)

Diện tích toàn phần của hình chóp là:

   \(S_{tp} = S_{xq} +S_{đ} = 1314,36 + 374,04 \) \(= 1688,4 (cm^2) \)

Bài 47 trang 124 SGK Toán lớp 8 tập 2

Câu hỏi:

 Trong các miếng bìa ở hình 134, miếng nào khi gấp và dán lại thì được một hình chóp đều?

Phương pháp:

Dựa vào định nghĩa và tính chất của hình chóp đều.

Hình chóp đều là hình chóp có mặt đáy là một đa giác đều, có mặt bên là những tam giác cân bằng nhau có chung đỉnh.

Lời giải:

Hình 1: Khi gấp lại không được hình chóp đều vì hình chóp thu được có đáy là hình chữ nhật không là đa giác đều.

Hình 2: Khi gấp lại ta được hình lăng trụ đứng đáy tam giác đều. Không phải là hình chóp đều

Hình 3: Khi gấp lại không được hình chóp đều vì hình chóp thu được có đáy là hình ngũ giác không phải là ngũ giác đều.

Hình 4: Khi gấp lại không được hình chóp đều vì hình thu được là hình chóp đều thiếu một mặt đáy và dư một mặt bên.

Bài 48 trang 125 SGK Toán lớp 8 tập 2

Câu hỏi:

Tính diện tích toàn phần của:

 a. Hình chóp tứ giác đều, biết cạnh đáy \(a = 5cm\), cạnh bên \(b = 5cm,\;\sqrt{18,75}\approx 4,33 \)

b. Hình chóp lục giác đều, biết cạnh đáy \(a = 6cm\), cạnh bên \(b = 10cm,\; \sqrt{3}\approx 1,73; \;\sqrt{91}\approx 9,54\) 

Phương pháp:

a.

Áp dụng các công thức : 

\(S_{tp} = S_{xq} +S{đ}\) 

\(S_{xq} = p.d \), trong đó \(p \) là nửa chu vi đáy, \( d\) là trung đoạn của hình chóp.

Lời giải:

b. 

Bài 49 trang 125 SGK Toán lớp 8 tập 2

Câu hỏi:

Tính diện tích xung quanh của các hình chóp tứ giác đều sau đây (h.135):

 

Phương pháp:

Tính diện tích xung quanh theo công thức: \(S_{xq} = p.d\), trong đó \(p\) là nửa chu vi đáy, \(d\) là trung đoạn của hình chóp đều.

Lời giải:

Hình chóp đều có độ dài các cạnh đáy bằng nhau nên chu vi đáy là:

C = 4. độ dài cạnh đáy

Hình a:

Diện tích xung quanh của hình chóp là: 

        \(S_{xq} = p.d =  \dfrac{1}{2}. 4.6.10 = 120 (cm^2)\)

Hình b:

Diện tích xung quanh của hình chóp là:  

         \(S_{xq} = p.d =  \dfrac{1}{2}. 4. 7,5.9,5 = 142,5\) \( (cm^2)\)

Hình c:

Độ dài trung đoạn của hình chóp là :

         \(d = \sqrt{17^{2} -8^{2}} = \sqrt{289 -64}= \sqrt{225} \) \(= 15(cm) \) 

Diện tích xung quanh của hình chóp là: 

         \(S_{xq} = p.d =  \dfrac{1}{2}. 4 . 16.15 = 480 (cm^2)\)

Bài 50 trang 125 SGK Toán lớp 8 tập 2

Câu hỏi:

 a) Tính thể tích của hình chóp đều (h.136).

b) Tính diện tích xung quanh của hình chóp cụt đều (h.137).

Lời giải:

a.

Diện tích đáy của hình chóp đều: 

          \( S = BC^2 = 6,5^2 = 42,25 (cm^2)\)

Thể tích hình chóp đều là:

          \( V = \dfrac{1}{3} .S.h = \dfrac{1}{3} . 42,25 .12 =  169\)\(\, (cm^3)\)

b. 

Các mặt xung quanh là những hình thang cân đáy nhỏ \(2cm\), đáy lớn \(4cm\) , chiều cao \(3,5cm\).

Diện tích xung quanh của hình chóp cụt đều là:

           \(S_{xq} = 4. \dfrac{(2+4). 3,5}{2} =42 (cm^2) \)

Sachbaitap.com