5.(5分)正四棱台的上、下底面的边长分别为2,4,侧棱长为2,则其体积为$($ $)$ A.$20+12\sqrt{3}$ B.$28\sqrt{2}$ C.$\dfrac{56}{3}$ D.$\dfrac{28\sqrt{2}}{3}$ 分析:过$A$作$AE\bot A_{1}B_{1}$,得$A_{1}E=\dfrac{4-2}{2}=1$,$AE=\sqrt{A{{A}_{1}}^{2}-{A}_{1}{E}^{2}}=\sqrt{3}$.连接$AC$,$A_{1}C_{1}$,过$A$作$AG\bot A_{1}C_{1}$,求出$A_{1}G=\sqrt{2}$,从而$AG=\sqrt{A{{A}_{1}}^{2}-{A}_{1}{G}^{2}}=\sqrt{2}$,由此能求出正四棱台的体积. 解:如图$ABCD-A_{1}B_{1}C_{1}D_{1}$为正四棱台,$AB=2$,$A_{1}B_{1}=4$,$AA_{1}=2$.
在等腰梯形$A_{1}B_{1}BA$中,过$A$作$AE\bot A_{1}B_{1}$,可得$A_{1}E=\dfrac{4-2}{2}=1$, $AE=\sqrt{A{{A}_{1}}^{2}-{A}_{1}{E}^{2}}=\sqrt{4-1}=\sqrt{3}$. 连接$AC$,$A_{1}C_{1}$, $AC=\sqrt{4+4}=2\sqrt{2}$,$A_{1}C_{1}=\sqrt{16+16}=4\sqrt{2}$, 过$A$作$AG\bot A_{1}C_{1}$,$A_{1}G=\dfrac{4\sqrt{2}-2\sqrt{2}}{2}=\sqrt{2}$, $AG=\sqrt{A{{A}_{1}}^{2}-{A}_{1}{G}^{2}}=\sqrt{4-2}=\sqrt{2}$, $\therefore$正四棱台的体积为: $V=\dfrac{{{S}_{+{{S}_{}}}}+\sqrt{{{S}_{}}\cdot {{S}_{}}}}{3}\times h$ $=\dfrac{{2}^{2}+{4}^{2}+\sqrt{{2}^{2}\times {4}^{2}}}{3}\times \sqrt{2}$ $=\dfrac{28\sqrt{2}}{3}$. 故选:$D$.
点评:本题考查四棱台的体积的求法,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识,考查运算求解能力、推理论证能力,是中档题.
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