Câu hỏi:
Cho hình chóp tam giác S.ABC có đáy ABC là tam giác đều cạnh 2a và. Biết góc giữa đường thẳng SA và mặt đáy bằng . Tính khoảng cách từ điểm B đến mặt phẳng (SAC).
Phương pháp giải:
d(B;(SAC))=3VS.ABCSΔSAC
Lời giải chi tiết:
Gọi I là trung điểm của SA.
Tam giác SAB,SAC là các tam giác vuông tại B,C⇒IS=IA=IB=IC.
Gọi G là trọng tâm tam giác đều ABC⇒IG⊥(ABC).
Trong (SAG) kẻ SH//IG(H∈CG)⇒SH⊥(ABC). Dễ thấy khi đó IG là đường trung bình của tam giác SAH⇒SH=2IG.
Tam giác ABC đều cạnh 2a⇒AG=232a√32=2a√33.
Ta có ∠(SA;(ABC))=∠(SA;AH)=∠SAH=450.
⇒ΔAIG vuông cân tại G⇔IG=AG=2a√33⇒SH=2IG=4a√33.
⇒VS.ABC=13SH.SABC=13.4a√33(2a)2√34=4a33.
Ta có GA=GB=GC; GA=GH (IG là đường trung bình của tam giác SAH)
⇒GA=GB=GC=GH⇒G là tâm đường tròn ngoại tiếp tứ giác ABHC.
⇒AH là đường kính đường tròn ngoại tiếp tứ giác ABHC.
⇔∠ACH=900 (góc nội tiếp chắn nửa đường tròn)
Ta có: AH=2AG=4a√33⇒CH=√AH2−AC2=2a√3.
⇒SC=√SH2+HC2=√(4a√33)2+(2a√3)2=2√15a3.
SΔSAC=12SC.AC=12.2√15a3.2a=2√15a23.
Vậy d(B;(SAC))=3VS.ABCSΔSAC=3.4a332√15a23=2a√155.
Chọn B.