Câu hỏi:
Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình vuông, AB=a, SA vuông góc với mặt phẳng đáy và SA=2a( minh họa như hình bên). Gọi M là trung điểm của CD, khoảng cách giữa điểm M và mặt phẳng (SBD)bằng
Phương pháp giải:
- Tìm mối quan hệ giữa dM;(SBD) và dA;(SBD).
- Tìm khoảng cách từ điểm A xuống mặt phẳng SBD bằng phương pháp 1 nét.
- Sử dụng hệ thức lượng trong tam giác vuông để tính khoảng cách.
Lời giải chi tiết:
Trong (ABCD), gọi H là giao điểm của AM và BD.
Ta có: MA∩(SBD)=H
⇒d(M;(SBD))d(A;(SBD))=MHAH=DMAB=12 (Định lí Ta-lét).
⇒d(M;(SBD))=12d(A;(SBD))
Gọi O là tâm hình vuông ABCD , trong (SAO) ker AK⊥SO(K∈SO) ta có:
{BD⊥AOBD⊥SA⇒SD⊥(SAO)⇒BD⊥AK{AK⊥BDAK⊥SO⇒AK⊥(SBD)⇒d(A;(SBD))=AK
Do ABCD là hình vuông cạnh a nên AC=a√2⇒AO=12AC=a√22.
Áp dụng hệ thức lượng trong tam giác vuông SAO có: AK=SA.AO√SA2+AO2=2a.a√22√4a2+a22=2a3.
Vậy d(M;(SBD))=12AK=a3.
Chọn D.