Đặc điểm của hình chóp tam giác đều


Hình chóp tam giác đều có:
- mặt đáy là một tam giác đều;
- các mặt bên là những tam giác cân bằng nhau có chung một đỉnh.
Với hình chóp tam giác đều $S.ABC$, $S$ là đỉnh; $ABC$ là mặt đáy; $SA,SB,SC$ là các cạnh bên; $SAB,SBC,SCA$ là các mặt bên.
Tên $S.ABC$ được đọc theo đỉnh $S$ và các đỉnh của mặt đáy $ABC$. Từ “đều” không có nghĩa mọi mặt đều là tam giác đều: điều chắc chắn là đáy $ABC$ đều và ba mặt bên là các tam giác cân bằng nhau.
Đường cao và trung đoạn

Gọi $O$ là trọng tâm tam giác đều $ABC$. Đoạn $SO$ vuông góc với mặt đáy được gọi là **đường cao** của hình chóp.
Trong mặt bên $SBC$, gọi $H$ là trung điểm của $BC$. Vì $SBC$ là tam giác cân tại $S$ nên $SH\perp BC$. Đoạn $SH$ là một **trung đoạn** của hình chóp.
Như vậy:
- đường cao đi từ đỉnh tới tâm của mặt đáy;
- trung đoạn nằm trong một mặt bên và đi từ đỉnh tới trung điểm một cạnh đáy;
- cạnh bên đi từ đỉnh hình chóp tới một đỉnh của mặt đáy.
Ba loại đoạn thẳng này có vị trí và vai trò khác nhau.
Hình khai triển

Khi cắt hình chóp theo một số cạnh bên rồi trải phẳng, ta được một hình khai triển gồm một tam giác đều làm đáy và ba tam giác cân bằng nhau làm các mặt bên.
Muốn nhận biết một hình khai triển đúng, cần kiểm tra:
1. Có đúng một mặt đáy là tam giác đều.
2. Có đúng ba mặt bên là các tam giác cân bằng nhau.
3. Khi gấp lại, ba đỉnh ngoài của các mặt bên gặp nhau tại một đỉnh chung và các cạnh ghép đôi khớp nhau.
Ví dụ: gọi tên các yếu tố
Cho hình chóp tam giác đều $M.PQR$, $I$ là trọng tâm tam giác $PQR$, $H$ là trung điểm của $QR$.
- Đỉnh: $M$.
- Mặt đáy: $PQR$.
- Các cạnh bên: $MP,MQ,MR$.
- Các mặt bên: $MPQ,MQR,MRP$.
- Đường cao: $MI$.
- Một trung đoạn: $MH$.
Đếm số mặt
Một hình chóp tam giác đều có tất cả bao nhiêu mặt, kể cả mặt đáy?
Ba chỉ là số mặt bên.
Đúng. Khối có ba mặt bên và một mặt đáy.
Hình chóp tam giác đều không có năm mặt.
Sáu là số cạnh của khối, không phải số mặt.
Lời giải
Hình chóp tam giác đều có một mặt đáy là tam giác đều và ba mặt bên. Vì vậy, tổng số mặt là $1+3=4$. Chọn B.
Nhận biết trung đoạn
Cho hình chóp tam giác đều $S.ABC$. Điểm $H$ là trung điểm của $BC$ và $SH\perp BC$. Đoạn thẳng nào là một trung đoạn của hình chóp?
$SO$ là đường cao của hình chóp nếu $O$ là tâm đáy.
$SA$ là cạnh bên.
Đúng. $SH$ là đường cao của một mặt bên.
$BC$ là cạnh đáy.
Lời giải
$H$ là trung điểm cạnh đáy $BC$ và $SH$ là đường cao của mặt bên cân $SBC$. Vì vậy, $SH$ là một trung đoạn của hình chóp. Chọn C.
Kiến thức cần nhớ
Hình chóp tam giác đều có đáy là tam giác đều và ba mặt bên là những tam giác cân bằng nhau. Đường cao đi tới trọng tâm đáy; trung đoạn là đường cao của một mặt bên.