Cho hình lăng trụ đều ABC.A’B’C’. Biết khoảng cách từ điểm C đến mặt phẳng (ABC’) bằng a, góc giữa hai mặt phẳng (ABC’) và (BCC’B’) bằng α với cosα=1/2√3

Hướng dẫn giải:

Đáp án B.

Gọi M, N lần lượt là trung điểm của AB và BC.

Do  \( \left\{ \begin{align}& AB\bot CC’ \\ & AB\bot CM \\ \end{align} \right.\Rightarrow AB\bot (MCC’) \) \( \Rightarrow (ABC’)\bot (MCC’) \)

Kẻ CK vuông góc với CM tại K thì ta được CK \( \bot \) (ABC’), do đó: \(CK={{d}_{\left( C,(ABC’) \right)}}=a\).

Đặt BC = x, CC’ = y (x > 0, y > 0), ta được:  \( CM=\frac{x\sqrt{3}}{2} \)

 \( \frac{1}{C{{M}^{2}}}+\frac{1}{CC{{‘}^{2}}}=\frac{1}{C{{K}^{2}}}\Leftrightarrow \frac{4}{3{{x}^{2}}}+\frac{1}{{{y}^{2}}}=\frac{1}{{{a}^{2}}} \) (1)

Kẻ CE \( \bot \) BC’ tại E, ta được \(\widehat{KEC}=\alpha \)\(\Rightarrow EC=\frac{KC}{\sin \alpha }=\frac{a}{\sqrt{1-\frac{1}{12}}}=a\sqrt{\frac{12}{11}}\)

Lại có:  \( \frac{1}{{{x}^{2}}}+\frac{1}{{{y}^{2}}}=\frac{1}{C{{E}^{2}}}=\frac{11}{12{{a}^{2}}} \) (2).

Giải (1), (2) ta được: \( \left\{ \begin{align} & x=2a \\ & y=\frac{a\sqrt{6}}{2} \\ \end{align} \right. \)

Thể tích khối lăng trụ ABC.A’B’C’ là:

 \( V=y.\frac{{{x}^{2}}\sqrt{3}}{4}=\frac{a\sqrt{6}}{2}.\frac{4{{a}^{2}}\sqrt{3}}{4}=\frac{3\sqrt{2}{{a}^{3}}}{2} \)