Câu hỏi:
Cho hình chóp S.ABC có đáy ABC vuông tại C, CH vuông góc với AB tại H, I là trung điểm của đoạn HC. Biết SI vuông góc với mặt phẳng đáy, ∠ASB=900. Gọi O là trung điểm của đoạn AB,O′ là tâm mặt cầu ngoại tiếp tứ diện SABI. Góc tạo bởi đường thẳng OO′ vàm mặt phẳng (ABC) bằng:
Phương pháp giải:
- Dựng tâm mặt cầu ngoại tiếp tứ diện.
- Xác định góc giữa OO′ và mặt phẳng (ABC), chú ý tìm một đường thẳng song song với OO′ suy ra góc.
Lời giải chi tiết:
Gọi J tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác IAB.
Qua J kẻ đường thẳng vuông góc với (IAB), cắt mặt phẳng trung trực của SI tại O′ thì O′ là tâm mặt cầu ngoại tiếp tứ diện SIAB.
Lại có O′J⊥(ABC)⇒^(OO′,(ABC))=^(OO′,OJ).
Do tam giác SAB vuông nên OO′ là trục đường tròn ngoại tiếp tam giác SAB hay OO′⊥(SAB).
Kẻ IK⊥SH. Ta có {AB⊥AHAB⊥SI⇒AB⊥(SIH)⇒AB⊥IK.
Do đó IK⊥(SAB) nên IK//OO′.
Ngoài ra OJ⊥AB (trung trực của AB) và IH⊥AB nên IH//OJ.
Từ đó ^(OO′,OJ)=^(IK,IH)=^KIH.
Trong các tam giác vuông CAB,SAB ta có: CH2=HA.HB=SH2⇒CH=SH.
Lại có SI vừa là đường cao vưà là trung tuyến trong tam giác SCH nên tam giác SCH cân tại S⇒SC=SH=CH hay tam giác SCH đều.
⇒^KHI=600⇒^KIH=300.
Vậy góc giữa OO′ và (ABC) bằng 300.
Chọn B.