ƯU ĐÃI 50% HỌC PHÍ + TẶNG MIỄN PHÍ BỘ SÁCH ĐỀ TỔNG HỢP
Giờ
Phút
Giây
Câu hỏi:
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông, M là trung điểm của AB. Tam giác SAB cân tại S và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy (ABCD), biết SD = 2a√5, SC tạo với mặt đáy (ABCD) một góc bằng 600. Khoảng cách từ A đến mp(SCD) bằng ?
Phương pháp giải:
- Chứng minh SM⊥(ABCD).
- Sử dụng định lí: AB∥(P)⇒d(A;(P))=d(B;(P)), đổi đỉnh tính khoảng cách từ M đến (SCD).
- Gọi N là trung điểm của CD, trong (SMN) dựng MH⊥SN, chứng minh MH⊥(SCD).
- Đặt AB=x, tính MC, MD theo x.
- Xác định góc giữa SC và (ABCD) là góc giữa SC và hình chiếu của SC lên (ABCD), từ đó tính SM theo x.
- Áp dụng định lí Pytago trong tam giác vuông SMD tìm x, từ đó tính được SM và MN theo a.
- Áp dụng hệ thức lượng trong tam giác vuông để tính khoảng cách.
Lời giải chi tiết:
Vì tam giác SAB cân tại S nên SM⊥AB.
Ta có: {(SAB)⊥(ABCD)(SAB)∩(ABCD)=ABSM⊂(SAB),SM⊥AB ⇒SM⊥(ABCD).
⇒MC là hình chiếu của SC lên (ABCD) ⇒∠(SC;(ABCD))=∠(SC;MC)=∠SCM=600.
Gọi N là trung điểm của CD ⇒MN⊥CD.
Trong (SMN) kẻ MH⊥SN(H∈SN).
Ta có: {CD⊥MNCD⊥SM(SM⊥(ABCD)) ⇒CD⊥(SMN)⇒CD⊥MH.
{MH⊥CDMH⊥SN⇒MH⊥(SCD) ⇒d(M;(SCD))=MH.
Ta có: AM∥CD⇒AM∥(SCD), do đó d(A;(SCD))=d(M;(SCD))=MH.
Gọi cạnh của hình vuông ABCD bằng x.
Áp dụng định lí Pytago ta có: MC=MD=√x2+x24=x√52.
Xét tam giác vuông SMC có: SM=MC.tan600=x√152.
Áp dụng định lí Pytago trong tam giác vuông SMD có:
SM2+MD2=SD2⇔15x24+5x24=20a2⇔5x2=20a2⇔x2=4a2⇔x=2a
⇒MN=x=2a và SM=2a.√152=a√15.
Áp dụng hệ thức lượng trong tam giác vuông SMN có:
1MH2=1SM2+1MN2=115a2+14a2=1960a2 ⇒MH=2a√28519.
Vậy d(A;(SCD))=2a√28519=2a√15√19.
Chọn C.