Giải SBT toán hình học và đại số 11 nâng cao Ôn tập chương III. Vectơ trong không gian. Quan hệ vuôn..

Câu 76 trang 128 Sách bài tập Hình học 11 Nâng cao


Giải bài tập Câu 76 trang 128 Sách bài tập Hình học 11 Nâng cao

Đề bài

Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình thang cân với các cạnh đáy AB =2a, CD = a và hai cạnh bên BC = AD = a, SO vuông góc với mp(ABC) trong đó O là trung điểm của AB, SO = a.

a) Chứng minh rằng điểm cách đều các điểm S, A, B, C, D thuộc đường thẳng SO. Tính khoảng cách từ điểm đó đến mỗi đỉnh của hình chóp.

b) Tính góc giữa đường thẳng SO và mp(SCD).

Lời giải chi tiết

 

a) AO và DC song song và bằng nhau nên AD = OC mà AD = AO, từ đó OA = OC.

Tương tự, ta có OB = OD.

Do đó OA = OB = OC = OD.

Mặt khác SO vuông góc với mp(ABCD) nên mọi điểm trên SO cách đều các điểm A, B, C, D. Vì SA và SO cắt nhau nên xét đường trung trực của SA trong mp(SAB) thì nó cắt đường thẳng SO tại một điểm, đó là điểm cách đều năm đỉnh S, A, B, C, D. Vù SO = a, AO = a nên OS = OA.

Vậy O là điểm cách đều các điểm S, A, B, C, D. Do đó, khoảng cách từ điểm cách đều phải tìm đến các đỉnh bằng a.

b) Gọi M là trung điểm của CD thì \(OM \bot DC\) từ đó \(C{\rm{D}} \bot mp\left( {OMS} \right)\).

Vậy nếu kẻ OH vuông góc với SM thì \(DC \bot OH\) từ đó \(OH \bot mp\left( {SC{\rm{D}}} \right)\)

Như thế \(\widehat {H{\rm{S}}O}\) là góc giữa SO và mp(SCD).

Nhận thấy \(\widehat {H{\rm{S}}O} = \widehat {M{\rm{SO}}}\).

Cách 1. Xét tam giác SOM vuông tại O ta có:

\(tan\widehat {H{\rm{S}}O} = \tan \widehat {MOS} = {{OM} \over {OS}} = {{{{a\sqrt 3 } \over 2}} \over a} = {{\sqrt 3 } \over 2}\).

Cách 2.

Ta có:

\(\eqalign{  & {1 \over {O{H^2}}} = {1 \over {O{S^2}}} + {1 \over {O{M^2}}}  \cr  &  = {1 \over {{a^2}}} + {1 \over {{{\left( {{{a\sqrt 3 } \over 2}} \right)}^2}}} = {1 \over {{a^2}}} + {4 \over {3{a^2}}} = {7 \over {3{a^2}}}. \cr} \)

Vậy \(OH = {{a\sqrt {21} } \over 7}\).

Do đó \(\sin \widehat {H{\rm{S}}O} = {{OH} \over {SO}} = {{{{a\sqrt {21} } \over 7}} \over a} = {{\sqrt {21} } \over 7}\).

Vậy góc giữa SO và mặt phẳng (SCD) là α mà \(\sin \alpha  = {{\sqrt {21} } \over 7}\left( {{0^0} < \alpha  < {{90}^0}} \right)\).

Loigiaihay.com


Bình chọn:
4.9 trên 7 phiếu
Bài tiếp theo

>> Xem thêm

Luyện Bài Tập Trắc nghiệm Toán 11 - Xem ngay

Báo lỗi - Góp ý

2K7 tham gia ngay group để nhận thông tin thi cử, tài liệu miễn phí, trao đổi học tập nhé!

>> Lộ Trình Sun 2025 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi TN THPT & ĐGNL; ĐGTD) tại Tuyensinh247.com. Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.

Các bài khác cùng chuyên mục


App Loigiaihay trên google play store App Loigiaihay trên apple store

Copyright © 2021 loigiaihay.com

DMCA.com Protection Status
App Loigiaihay trên apple store App Loigiaihay trên google play store

Đăng ký để nhận lời giải hay và tài liệu miễn phí

Cho phép loigiaihay.com gửi các thông báo đến bạn để nhận được các lời giải hay cũng như tài liệu miễn phí.

Đồng ý Bỏ qua