Câu 29HSG#Hình học không gian#Thể tích khối chóp cụt
Thuộc đề: Đề thi thử HSG Toán 12 lần 3 năm 2025 – 2026 trường THPT B Nguyễn Khuyến – Ninh Bình (Mã đề HSG12-3)Một khối gỗ có dạng hình chóp cụt đều, hai đáy là hình vuông có cạnh lần lượt là và , chiều cao của khối là (xem hình). Người ta dùng một mặt phẳng song song với hai đáy để cắt bỏ phần trên của khối, sao cho thể tích phần còn lại đúng bằng một nửa thể tích khối ban đầu. Gọi là chiều cao phần bị cắt đi. Hãy tính giá trị của (làm tròn kết quả đến hàng phần trăm).
Một khối gỗ có dạng hình chóp cụt đều, hai đáy là hình vuông có cạnh lần lượt là và , chiều cao của khối là (xem hình). Người ta dùng một mặt phẳng song song với hai đáy để cắt bỏ phần trên của khối, sao cho thể tích phần còn lại đúng bằng một nửa thể tích khối ban đầu. Gọi là chiều cao phần bị cắt đi. Hãy tính giá trị của (làm tròn kết quả đến hàng phần trăm).

Đáp án chính thức: 1,54
Hướng dẫn giải chi tiết

Mở rộng các cạnh bên của hình chóp cụt để tạo thành hình chóp đều đỉnh . Gọi là chiều cao của hình chóp nhỏ (có đáy là hình vuông cạnh ). Gọi là chiều cao của hình chóp lớn (có đáy là hình vuông cạnh ).
Theo định lý Ta-lét, tỉ số chiều cao bằng tỉ số cạnh đáy tương ứng: .
Mặt khác, chiều cao của khối chóp cụt là nên .
Giải hệ phương trình trên ta được: và .
Gọi lần lượt là thể tích của khối chóp nhỏ (đỉnh , đáy ) và khối chóp lớn (đỉnh , đáy ). Gọi mặt phẳng cắt nằm cách đỉnh một khoảng , tạo thành khối chóp có thể tích . Phần bị cắt đi là một khối chóp cụt có thể tích .
Ta có và .
Từ đó .
Chiều cao của phần bị cắt đi là .
Theo định lý Ta-lét, tỉ số chiều cao bằng tỉ số cạnh đáy tương ứng: .
Mặt khác, chiều cao của khối chóp cụt là nên .
Giải hệ phương trình trên ta được: và .
Gọi lần lượt là thể tích của khối chóp nhỏ (đỉnh , đáy ) và khối chóp lớn (đỉnh , đáy ). Gọi mặt phẳng cắt nằm cách đỉnh một khoảng , tạo thành khối chóp có thể tích . Phần bị cắt đi là một khối chóp cụt có thể tích .
Ta có và .
Từ đó .
Chiều cao của phần bị cắt đi là .