Câu hỏi:
Cho hình chóp S.ABC có đáy ABC là tamm giác vuông cân tại C, AB=2a, SA⊥(ABC), SA=a. Gọi I,H lần lượt là trung điểm của các cạnh AB và AC. Cosin của góc giữa hai mặt phẳng (SIH) và (SBC) là:
Phương pháp giải:
- Góc giữa hai mặt phẳng là góc giữa hai đường thẳng lần lượt thuộc hai mặt phẳng và cùng vuông góc với giao tuyến.
- Áp dụng định lí Pytago trong tam giác vuông và định lí cosin trong tam giác.
Lời giải chi tiết:
Xét (SIH) và (SBC) có:
{S∈(SIH)∩(SBC)IH⊂(SIH);BC⊂(SBC)IH∥BC⇒(SIH)∩(SBC)=d với d là đường thẳng qua S và song song với IH,BC.
Ta có: {BC⊥AC(gt)BC⊥SA(SA⊥(ABC))⇒BC⊥(SAC)⇒BC⊥SC.
Mà BC∥d⇒SC⊥d.
Ta có IH∥BC,BC⊥(SAC)⇒IH⊥(SAC)⇒IH⊥SH.
Mà IH∥d⇒SH⊥d.
Ta có: {(SIH)∩(SBC)=d(SIH)⊃SH⊥d(SBC)⊃SC⊥d
⇒∠((SIH);(SBC))=∠(SH;SC)=∠HSC=α.
Tam giác ABC vuông cân tại C có AB=2a nên AC=BC=AB√2=a√2.
⇒AH=HC=12AC=a√22.
Áp dụng định lí Pytago trong các tam giác vuông ta có:
SC=√SA2+AC2=√a2+2a2=a√3SH=√SA2+AH2=√a2+a22=a√62
Áp dụng định lí Cosin trong tam giác SHC ta có:
cos∠HSC=SH2+SC2−HC22SH.SC=3a22+3a2−a222.a√62.a√3=2√23
Vậy cosα=2√23.
Chọn B.