DEAL SỐC 50% HỌC PHÍ + TẶNG KÈM BỘ SÁCH TỔNG HỢP ĐỀ CẤU TRÚC MỚI NHẤT
Câu hỏi:
Cho hình chóp S.ABC có đáy là tam giác đều cạnh a, SA vuông góc với mặt phẳng đáy, góc giữa mặt phẳng (SBC) và mặt đáy bằng 600 (minh hoa như hình bên). Gọi M, N lần lượt là trung điểm của AB, AC. Khoảng cách giữa hai đường thẳng SB và MN bằng:
Phương pháp giải:
- Khoảng cách giữa hai đường thẳng chéo nhau là khoảng cách từ đường thẳng này đến mặt phẳng song song và chứa đường thẳng kia. Chứng minh d(SB;MN)=d(A;(MNP)) với P là trung điểm của SA.
- Xác định khoảng cách bằng phương pháp 3 nét: Kẻ AH⊥MN,AK⊥PH và chứng minh AK=d(A;(MNP)).
- Áp dụng hệ thức lượng trong tam giác vuông để tính khoảng cách.
Lời giải chi tiết:
Gọi P là trung điểm của SA.
Ta có: MP∥SB⇒SB∥(MNP)⊃MN.
⇒d(SB;MN)=d(SB;(MNP))=d(B;(MNP)).
Lại có: AB∩(MNP)=M⇒d(B;(MNP))d(A;(MNP))=BMAM=1 ⇒d(B;(MNP))=d(A;(MNP)).
Trong (ABC), dựng AH⊥MN(H∈MN), trong (APH) dựng AK⊥PH(K∈PH) ta có:
{MN⊥AHMN⊥PA⇒MN⊥(APH)⇒MN⊥AK{AK⊥PHAK⊥MN⇒AK⊥(MNP)⇒d(A;(MNP))=AK⇒d(SB;MN)=AK
Do (MNP)∥(SBC), mà theo giả thiết ta có ∠((SBC);(ABC))=600 ⇒∠((MNP);(ABC))=600.
Ta có: {(MNP)∩(ABC)=MNAH⊂(ABC),AH⊥MNPH⊂(MNP),PH⊥MN(doMN⊥(APH)) ⇒∠((MNP);(ABC))=∠(AH;PH)=∠AHP=600.
Tam giác ABC đều cạnh a suy ra tam giác AMN đều cạnh a2⇒AH=a2.√32=a√34.
Tam giác AHK vuông tại K ⇒AK=AH.sin∠AHP=a√34.sin600=3a8.
Vậy d(SB;MN)=AK=3a8.
Chọn D.