Câu hỏi:
Cho hình chóp S.ABC có AB=4a,BC=5a,CA=3a ; các mặt phẳng (SAB),(SBC),(SCA) cùng tạo với đáy (ABC) một góc 600 và hình chiếu vuông góc của S lên mặt phẳng đáy thuộc miền trong của tam giác ABC. Tính khoảng cách từ A đến mp(SBC).
Phương pháp giải:
- Các mặt bên của hình chóp cùng tạo với đáy 1 số đo góc ⇒ Hình chiếu vuông góc của đỉnh S đến mặt đáy là tâm đường tròn nội tiếp đa giác đáy.
Lời giải chi tiết:
Gọi I là tâm đường tròn nội tiếp tam giác ABC.
Do các mặt phẳng (SAB),(SBC),(SCA) cùng tạo với đáy (ABC) một góc 600⇒SI⊥(ABC).
Trong ΔABC gọi AE là phân giác (E∈BC) ta có:
⇒ACAB=ECEB⇒ACAC+AB=ECBC⇒3a3a+4a=EC5a⇒EC=15a7
Xét ΔAEC có CI là phân giác
⇒ACEC=IAIE⇒3a15a7=IAIE⇒AEIE=3a+15a715a7=36a715a7⇒AEIE=125
⇒d(A;(SBC))=125d(I;(SBC))
Kẻ IK⊥BC,(K∈BC),IH⊥(SBC),(H∈SK)⇒IH⊥(SBC)⇒d(I;(SBC))=IH
Đồng thời, IK=r : bán kính đường tròn nội tiếp tam giác ABC và ∠IKS=((ABC);(SBC))=600
Tam giác ABC có : S=12AB.AC=12.3a.4a=6a2 (do tam giác ABC vuông tại A)
S=12(AB+AC+BC).r=12.(3a+4a+5a).r=6a.r⇒6ar=6a2⇒r=a
Tam giác IHK có : IH=IK.sin600=a.√32=a√32⇒d(A;(SBC))=125.a√32=6a√35.
Chọn D.