Câu hỏi:

Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình thang vuông tại AD. AB=AD=2a;DC=a . Điểm I là trung điểm đoạnAD, mặt phẳng (SIB)(SIC) cùng vuông góc với mặt phẳng (ABCD). Mặt phẳng (SBC) tạo với mặt phẳng (ABCD) một góc 60. Tính khoảng cách từ D đến(SBC) theo a.

  • A a155.
  • B 9a1510.
  • C 2a155.
  • D 9a1520.

Phương pháp giải:

- Sử dụng định lí: Hai mặt phẳng cùng vuông góc với mặt phẳng thứ ba thì giao tuyến của chúng sẽ vuông góc với mặt phẳng thứ ba đó để chứng minh SI(ABCD).

- Đổi về bài toán tính khoảng cách từ chân đường cao đến mặt phẳng (SBC).

- Tìm góc giữa mặt phẳng (SBC);(ABCD): 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 tỉ số lượng giác của góc nhọn trong tam giác vuông để tính khoảng cách.

Lời giải chi tiết:

Ta có {(SBI)(ABCD)(SIC)(ABCD)(SIB)(SIC)=SISI(ABCD)

Trong (ABCD) kéo dài DI cắt BC tại P, khi đó ta có DI(SBC)=P.

Áp dụng định lí Ta-lét ta có: PDPA=CDAB=a2a=12 D là trung điểm của AP.

DP=AD=2a,IP=ID+DP=a+2a=3a.

DPIP=2a3a=23d(D;(SBC))d(I;(SBC))=DPIP=23d(D;(SBC))=23d(I;(SBC)).

Trong (ABCD) kẻ IKBC(KBC), trong (SIK) kẻ IHSK(HSK) ta có:

{BCSIBCIKBC(SIK)BCIH{IHBCIHSKIH(SBC)d(I;(SBC))=IH

Ta có hình thang ABCD vuông tại ADID=IA=AD2=a; DC=a; AB=2a.

Áp dụng định lí Pytago ta có:

IC=ID2+CD2=a2+a2=a2IB=IA2+AB2=a2+4a2=a5

Kẻ CMAB ta có: AMCD là hình chữ nhật nên CM=AD=2a, MB=ABAM=2aa=a.

Áp dụng định lí Pytago trong tam giác vuông BCM có: BC=BM2+CM2=a2+4a2=a5.

Trong (ABCD) kẻ IKBC(KBC) ta có:

SBIC=12IK.BC=SABCDSDICSABI=12.AD.(AB+CD)12ID.CD12IA.AB=12.2a.(2a+a)12.a.a12.a.2a=3a212a2a2=3a22

Lại có

SBIC=12IK.BC3a22=12.IK.a5IK=3a55.

Ta có: {(SBC)(ABCD)=BCSK(SBC),SKBCIK(ABCD),IKBC ((SBC);(ABCD))=(SK;IK)=SKI=600.

Xét tam giác vuông IHK có: IH=IK.sinSKI=3a55.32=3a1510.

Vậy d(D;(SBC))=23d(I;(SBC))=23IH=a155.

Chọn A.


Quảng cáo

Luyện Bài Tập Trắc nghiệm Toán 11 - Xem ngay