Cho hình lăng trụ đứng \(ABCD.A’B’C’D’\) có đáy \(ABCD\) là hình thang vuông tại \(A\) và \(B\), \(AA’ = 2a,AD = 2a,AB = BC = a\).
a) Tính độ dài đoạn thẳng \(AC’\).
b) Tính tổng diện tích các mặt của hình lăng trụ.
Sử dụng định lí Pitago.
a) \(\Delta ABC\) vuông cân tại \(B \Rightarrow AC = \sqrt {A{B^2} + B{C^2}} = a\sqrt 2 \)
\(CC’ = AA’ = 2a\)
\(CC’ \bot \left( {ABCD} \right) \Rightarrow CC’ \bot AC\)
\( \Rightarrow \Delta ACC’\) vuông tại \(C \Rightarrow AC’ = \sqrt {A{C^2} + CC{‘^2}} = a\sqrt 6 \)
b) \({S_{ABC{\rm{D}}}} = {S_{A’B’C’C’}} = \frac{1}{2}\left( {A{\rm{D}} + BC} \right).AB = \frac{{3{a^2}}}{2}\)
Gọi \(M\) là trung điểm của \(AD\)
\( \Rightarrow ABCM\) là hình vuông\( \Rightarrow MC = M{\rm{D}} = MA = \frac{1}{2}A{\rm{D}} = a\)
\(\Delta MC{\rm{D}}\) vuông cân tại \(M \Rightarrow C{\rm{D}} = \sqrt {C{M^2} + D{M^2}} = a\sqrt 2 \)
\(\begin{array}{l}{S_{ABB’A’}} = AB.AA’ = 2{a^2}\\{S_{ADD’A’}} = AD.AA’ = 4{a^2}\\{S_{BCC’B’}} = BC.CC’ = 2{a^2}\\{S_{C{\rm{DD}}'{\rm{C}}’}} = C{\rm{D}}.CC’ = 2{a^2}\sqrt 2 \end{array}\)
Tổng diện tích các mặt của hình lăng trụ là:
\(\begin{array}{l}S = {S_{ABC{\rm{D}}}} + {S_{A’B’C’C’}} + {S_{ABB’A’}} + {S_{ADD’A’}} + {S_{BCC’B’}} + {S_{C{\rm{DD}}'{\rm{C}}’}}\\ & = \frac{{3{a^2}}}{2} + \frac{{3{a^2}}}{2} + 2{a^2} + 4{a^2} + 2{a^2} + 2{a^2}\sqrt 2 = \left( {11 + 2\sqrt 2 } \right){a^2}\end{array}\)