Cho hình chóp $S.ABCD$ có đáy $ABCD$ là hình thang vuông tại $A$ và $B$, $BA=BC=a$, $AD=2a$. Cạnh bên $SA$ vuông góc với mặt đáy và $SA=a\sqrt{2}$.
a) (1 điểm) Chứng minh $\left( SAB \right) \perp \left( SAD \right)$.
b) (1 điểm) Tính góc giữa đường thẳng $SC$ và mặt phẳng $\left( SAB \right)$.
c) (1 điểm) Gọi $H$ là hình chiếu vuông góc của $A$ lên $SB$. Tính khoảng cách từ $H$ đến mặt phẳng $\left( SCD \right)$.
a) SA vuông góc với (ABCD) => SA vuông góc AD; hình thang ABCD vuông tại A => AD vuông góc AB
=> AD vuông góc (SAB), mà AD nằm trong (SAD) nên (SAB) vuông góc (SAD).
b) AD vuông góc (SAB), BC || AD => BC vuông góc (SAB) => B là hc vuông góc của C trên (SAB)
=> (SC,SAB) = ^CAB
\(SB=\sqrt{AS^2+AB^2}=\sqrt{2a^2+a^2}\)\(=a\sqrt{3}\)
\(\tan\widehat{CAB}=\frac{BC}{SB}=\frac{a}{a\sqrt{3}}=\frac{\sqrt{3}}{3}\)=> (SC,SAB) = ^CAB = 300.
c) T là trung điểm của AD, K thuộc ST sao cho AK vuông góc ST, BT cắt AC tại O, HK cắt AO tại I, AI cắt SC tại L.
BC vuông góc (SAB) => BC vuông góc AH, vì AH vuông góc SB nên AH vuông góc SC. Tương tự AK vuông góc SC
=> SC vuông góc (HAK) => SC vuông góc AI,AL. Lập luận tương tự thì AL,AI vuông góc (SCD).
Dễ thấy \(\Delta\)SAB = \(\Delta\)SAT, chúng có đường cao tương ứng AH và AK => \(\frac{HS}{HB}=\frac{KS}{KT}\)=> HK || BT || CD
=> d(H,SCD) = d(I,SCD) = IL (vì A,I,L vuông góc (SCD)) = \(\frac{IL}{AL}.AL=\frac{CO}{CA}.\frac{SI}{SO}.AL=\frac{1}{2}.\frac{SH}{SB}.\frac{AS.AC}{\sqrt{AS^2+AC^2}}\)
\(=\frac{1}{2}.\frac{SA^2}{SA^2+SB^2}.\frac{AS.AC}{\sqrt{AS^2+AC^2}}=\frac{1}{2}.\frac{2a^2}{2a^2+a^2}.\frac{a\sqrt{2}.a\sqrt{2}}{\sqrt{2a^2+2a^2}}=\frac{a}{3}\)
a) Ta có .
b) Ta có .
Suy ra góc giữa và là góc .
.
Vậy
c) Gọi là trung điểm .
Suy ra là hình vuông và .
vuông tại hay .
nênTa có .
Kẻ
.
.
.
Trong , gọi .
là đường trung bình của .
nênlà đường trung tuyến của .
Từ và suy ra là trọng tâm tam giác .
.
.
.
a) tg ABCD là hình thang vuông-> AD \(\perp\) AB lại có SA \(\perp\) (ABCD) -> SA \(\perp\) AD
-> AD\(\perp\) (SAB) ->(SAD) \(\perp\) (SAB)
b) có AD // BC -> BC\(\perp\) (SAB) ->SB là hình chiếu của SC lên (SAB)
trong tg SAB vg tại A có \(SB^2=\sqrt{SA^2+AB^2}\Rightarrow SB=a\sqrt{3}\)
trong tg SBC vg tại B có \(\tan BSC=\dfrac{BC}{SB}=\dfrac{1}{\sqrt{3}}\Rightarrow BSC=\left(SC;SB\right)=\left(SC;\left(SAB\right)\right)=\dfrac{\pi}{6}\)
c) gọi I là trung điểm SC. tg ABC vuông cân ở B nên \(AC=AB\sqrt{2}=a\sqrt{2}=SA\)
-> tg SAC vg cân tại A -> AI \(\perp\) SC và AI=1/2 SC=a
ddcm tg ACD vg cân tại C mà SA \(\perp\) CD -> CD \(\perp\) (SAC) -> (SCD) \(\perp\) (SAD) -> AI\(\perp\) (SCD)
trong tg SAB vg tại A với AH \(\perp\) SB có \(\dfrac{1}{AH^2}=\dfrac{1}{AS^2}+\dfrac{1}{AB^2}\Rightarrow AH=a\sqrt{\dfrac{2}{3}}\)
có BC\(\perp\) (SAB) -> (SBC)\(\perp\) (SAB) mà AH \(\perp\) SB -> AH \(\perp\) (SBC) -> AH \(\perp\) HI và AH\(\perp\) SC
mà SC\(\perp\) AI -> SC \(\perp\) (AHI) -> SC \(\perp\) HI-> △SIH ∞ △SBC
->\(\dfrac{IH}{BC}=\dfrac{SI}{SB}\Rightarrow HI=\dfrac{a}{\sqrt{3}}\)
lấy M là hc của H trên AI . trong tg HAI vg tại H có \(MI=\dfrac{HI^2}{AI}=\dfrac{a}{3}=d\left(M;\left(SCD\right)\right)\)
vì AI \(\perp\) (SCD) nên MH // ( SCD) -> d(M;(SCD))=d(H;(SCD))=\(\dfrac{a}{3}\)
a) SA vuông góc với (ABCD) => SA vuông góc AD; hình thang ABCD vuông tại A => AD vuông góc AB
=> AD vuông góc (SAB), mà AD nằm trong (SAD) nên (SAB) vuông góc (SAD).
b) AD vuông góc (SAB), BC || AD => BC vuông góc (SAB) => B là hc vuông góc của C trên (SAB)
=> (SC,SAB) = ^CAB
SB=√AS2+AB2=√2a2+a2=a√3
tan^CAB=BCSB =aa√3 =√33 => (SC,SAB) = ^CAB = 300.
c) T là trung điểm của AD, K thuộc ST sao cho AK vuông góc ST, BT cắt AC tại O, HK cắt AO tại I, AI cắt SC tại L.
BC vuông góc (SAB) => BC vuông góc AH, vì AH vuông góc SB nên AH vuông góc SC. Tương tự AK vuông góc SC
=> SC vuông góc (HAK) => SC vuông góc AI,AL. Lập luận tương tự thì AL,AI vuông góc (SCD).
Dễ thấy ΔSAB = ΔSAT, chúng có đường cao tương ứng AH và AK => HSHB =KSKT => HK || BT || CD
=> d(H,SCD) = d(I,SCD) = IL (vì A,I,L vuông góc (SCD)) = ILAL .AL=COCA .SISO .AL=12 .SHSB .AS.AC√AS2+AC2
=12 .SA2SA2+SB2 .AS.AC√AS2+AC2 =12 .2a22a2+a2 .a√2.a√2√2a2+2a2 =a3
a) Ta có .
b) Ta có .
Suy ra góc giữa và là góc .
.
Vậy
c) Gọi là trung điểm .
Suy ra là hình vuông và .
vuông tại hay .
nênTa có .
Kẻ
.
.
.
Trong , gọi .
là đường trung bình của .
nênlà đường trung tuyến của .
Từ và suy ra là trọng tâm tam giác .
.
.
.
a) Ta có .
b) Ta có .
Suy ra góc giữa và là góc .
.
Vậy
c) Gọi là trung điểm .
Suy ra là hình vuông và .
vuông tại hay .
nênTa có .
Kẻ
.
.
.
Trong , gọi .
là đường trung bình của .
nênlà đường trung tuyến của .
Từ và suy ra là trọng tâm tam giác .
.
.
.
a) Ta có .
b) Ta có .
Suy ra góc giữa và là góc .
Xét tam giác vuông tại có . .
Vậy
c) Gọi là trung điểm .
Suy ra là hình vuông và .
Suy ra nên vuông tại hay .
Ta có .
Kẻ
.
.
Do đó .
Trong , gọi .
Ta có nên là đường trung bình của .
là đường trung tuyến của .
Mặt khác, tam giác vuông tại có chiều cao cho ta
Từ và suy ra là trọng tâm tam giác .
Trong , gọi .
.
Từ và suy ra .
a) Ta có .
b) Ta có .
Suy ra góc giữa và là góc .
.
Vậy
c) Gọi là trung điểm .
Suy ra là hình vuông và .
vuông tại hay .
nênTa có .
Kẻ
.
.
.
Trong , gọi .
là đường trung bình của .
nênlà đường trung tuyến của .
Từ và suy ra là trọng tâm tam giác .
.
.
a) Ta có .
b) Ta có .
Suy ra góc giữa và là góc .
Xét tam giác vuông tại có . .
Vậy
c) Gọi là trung điểm .
Suy ra là hình vuông và .
Suy ra nên vuông tại hay .
Ta có .
Kẻ
.
.
Do đó .
Trong , gọi .
Ta có nên là đường trung bình của .
là đường trung tuyến của .
Mặt khác, tam giác vuông tại có chiều cao cho ta
Từ và suy ra là trọng tâm tam giác .
Trong , gọi .
.
Từ và suy ra .
a) Ta có .
b) Ta có .
Suy ra góc giữa và là góc .
Xét tam giác vuông tại có . .
Vậy
c) Gọi là trung điểm .
Suy ra là hình vuông và .
Suy ra nên vuông tại hay .
Ta có .
Kẻ
.
.
Do đó .
Trong , gọi .
Ta có nên là đường trung bình của .
là đường trung tuyến của .
Mặt khác, tam giác vuông tại có chiều cao cho ta
Từ và suy ra là trọng tâm tam giác .
Trong , gọi .
.
Từ và suy ra .
a) Ta có .
b) Ta có .
Suy ra góc giữa và là góc .
.
Vậy
c) Gọi là trung điểm .
Suy ra là hình vuông và .
vuông tại hay .
nênTa có .
Kẻ
.
.
.
Trong , gọi .
là đường trung bình của .
nênlà đường trung tuyến của .
Từ và suy ra là trọng tâm tam giác .
.
.
.
In nội dung
a) Ta có .
b) Ta có .
Suy ra góc giữa và là góc .
.
Vậy
c) Gọi là trung điểm .
Suy ra là hình vuông và .
vuông tại hay .
nênTa có .
Kẻ
.
.
.
Trong , gọi .
là đường trung bình của .
nênlà đường trung tuyến của .
Từ và suy ra là trọng tâm tam giác .
.
.
a) Ta có .
b) Ta có .
Suy ra góc giữa và là góc .
.
Vậy
c) Gọi là trung điểm .
Suy ra là hình vuông và .
vuông tại hay .
nênTa có .
Kẻ
.
.
Trong , gọi .
là đường trung bình của .
nênlà đường trung tuyến của .
Từ và suy ra là trọng tâm tam giác .
.
.
.
a) Ta có .
b) Ta có .
Suy ra góc giữa và là góc .
.
Vậy
c) Gọi là trung điểm .
Suy ra là hình vuông và .
vuông tại hay .
nênTa có .
Kẻ
.
.
.
Trong , gọi .
là đường trung bình của .
nênlà đường trung tuyến của .
Từ và suy ra là trọng tâm tam giác .
.
.
.
a) Ta có .
b) Ta có .
Suy ra góc giữa và là góc .
.
Vậy
c) Gọi là trung điểm .
Suy ra là hình vuông và .
vuông tại hay .
nênTa có .
Kẻ
.
.
.
Trong , gọi .
là đường trung bình của .
nênlà đường trung tuyến của .
Từ và suy ra là trọng tâm tam giác .
.
.
.